济阳煤矿薄煤层沿空留巷技术研究与应用

摘要

沿空留巷技术是实现薄煤层矿井高效生产的关键技术，但在沿空留巷工程中，存在围岩变形大、支护困难等问题。本文以济阳煤矿2106S材料巷沿空留巷工程为背景，采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法，对济阳煤矿薄煤层沿空留巷围岩变形规律及控制技术进行研究。
　　本文以前人对采场围岩运动和破坏规律的研究成果为基础，对济阳煤矿沿空留巷技术进行研究。通过理论计算，确定了2106S沿空留巷巷内基本支护参数。利用FLAC3D数值模拟软件对不同巷旁充填宽度下的支护方案进行模拟，结果表明，随着充填宽度增加，巷道底鼓量、项板下沉量均减小，通过对比分析，确定了2106S材料巷沿空留巷合理的巷旁充填宽度应≥2.5m。针对矸石做巷旁充填材料时横向变形量大的问题，提出了在矸石充填带上布置“锚带”进行加固的方法。
　　通过矿压观测发现，掘巷期间巷道围岩变形量很小;留巷期间，距工作面15m范围内的留巷段，巷道项底板移近速度最快;留巷100天后顶底板移近量为310mm，此后围岩进入缓慢蠕变阶段;监测期内沿空巷道断面变化不大，能够满足下工作面生产要求。
　　济阳煤矿沿空留巷支护技术的研究与应用，对类似地质条件下矿井开采也具有指导和借鉴意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文主要研究内容与研究思路

2 沿空留巷围岩活动及破坏规律

2．1 顶板垮落形式及运动规律

2．2 沿空留巷围岩活动基本规律

2．3 沿空留巷围岩变形基本规律

2．4 本章小结

3 沿空留巷支护技术研究

3．1 沿空留巷力学模型建立及支护阻力计算

3．2 沿空留巷支护技术分析及支护形式选择

3．3 沿空留巷巷内支护参数理论计算

3．4 本章小结

4 济阳煤矿沿空留巷数值模拟分析

4．1 FLAC3D模拟软件介绍

4．2 地质情况与数值模型建立

4．3 数值计算分析

4．4 本章小结

5 工程实践

5．1 概述

5．2 巷道支护设计

5．3 矿压观测与分析

5．4 经济效益

5．5 本章小结

6 主要结论、创新点与展望

6．1 主要结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

攻读硕士期间主要成果

致谢