坚硬顶板预制混凝土大砌块沿空留巷技术研究及应用

摘要

人造帮参数合理确定是坚硬顶板条件下沿空留巷技术成功的关键。本文以龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿西二采区左二片下料道为研究对象，综合采用理论分析、数值模拟分析、工业性试验等研究方法，对坚硬顶板预制混凝土大砌块沿空留巷技术开展了系统研究，确定了合理的人造帮参数并进行了工业性试验。
　　首先，采用理论分析的方法，详细分析了沿空留巷围岩结构特一片工作面地质条件，计算分析得出人造帮静载荷。其次，通过UDEC数值模拟分析的方法，模拟分析不同宽度人造帮条件下其应力及变形，确定人造帮的宽度，结合理论计算结果确定人造帮的配比强度；人造帮应力与基本顶断裂线位置关系密切，断裂线位于巷道正上方时人造帮应力最大，采用预裂爆破技术提前预裂基本顶，避免断裂线位于巷道正上方。最后，通过现场预裂爆破试验，采用钻孔窥视技术确定合理的预裂爆破钻孔间距。
　　基于以上研究成果，在西二采区左二片下料道进行了沿空留巷工业性试验分析，留巷效果表明了人造帮参数是合理的，取得了满意的经济效益及社会效益。研究成果可在类似地质条件下推广应用。

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1 绪论

1.1 问题提出及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容、研究方法及技术路线

2 坚硬顶板条件下人造帮工作阻力的理论计算

2.1 西二采区左一片工作面地质条件概况

2.2 沿空留巷围岩结构模型的建立

2.3 坚硬顶板条件下沿空留巷的特点

2.4 沿空留巷支护载荷规律的确定原则

2.5 人造帮受力特征及载荷的理论计算

2.6 本章小结

3 沿空留巷人造帮稳定性数值模拟分析

3.1 理论基础

3.2 数值模拟方案

3.3 模拟结果及分析

3.4 本章小结

4 预裂爆破钻孔间距的合理确定

4.1 预裂爆破的目的

4.2 爆破参数的计算

4.3 钻孔布置方式

4.4 爆破效果分析

4.5 爆破钻孔间距的确定

4.6 本章小结

5 沿空留巷工业性试验分析

5.1 沿空留巷方案设计

5.2 矿压观测

5.3 本章小结

6 主要结论

6.1 主要结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录