柔模混凝土连续墙结构在回撤沿空留巷中的应用研究

摘要

无煤柱开采是提高煤炭回收率、减少巷道掘进量、有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益先进的煤炭开采技术。沿空留巷是无煤柱开采技术的主要形式之一,传统的沿空留巷是沿煤层倾向浇筑一道连续墙而将巷道保留下来,而回撤沿空留巷是沿空留巷支护技术另一种新的方式。回撤沿空留巷是当工作面回采到设计停采线后,对回撤通道进行扩帮和支护,边撤支架边用单体支柱进行临时支护,在单体支柱掩护及支撑下,在距回采工作面煤壁一个巷道宽度的位置上,挂设柔性模板并将可调凝调强自密实混凝土泵入柔模内,形成一道柔模混凝土密闭连续墙,此连续墙与巷内支护一起即可将回撤通道保留下来,并将此通道作为下一工作面的皮带巷。
　　本文依据九龙矿15224S里工作面回撤沿空留巷工程条件,在国内外沿空留巷研究的基础上提出了回撤沿空留巷的研究意义、研究内容、技术方案及实现的技术路线,比较国内外沿空留巷的研究现状得出了本文所研究回撤沿空留巷的创新性及先进性,并结合理论计算与数值模拟计算对回撤沿空留巷支护结构进行计算研究,结合现场实际压力及位移监测数据与数值模拟结果进行对比分析得出回撤通道在施工过程中所受压力及位移变化规律,进一步分析了支护结构强度性能及稳定性,优化了支护参数,在此基础上提出了回撤沿空留巷支护施工工艺和质量控制标准。
　　本文所研究的柔模混凝土回撤沿空留巷支护具有以下创新性和先进性:①柔模泵注混凝土沿空留巷的留巷高度最大达到了3.0米,进一步扩大了柔模泵注混凝土沿空留巷支护技术的应用范围。②首次将柔模泵注混凝土支护技术成功应用于回撤工作面沿空留巷。实现了工作面沿走向无煤柱开采,突破了以往柔模应用的局限性,支护、成形效果好。③首次将柔模泵注混凝土应用于埋深600m矿井中进行沿空留巷支护,为深埋高地压矿井沿空留巷支护提供了一种新的技术支持。

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1 绪论

1.1柔模混凝土回撤沿空留巷研究的意义

1.2国内沿空留巷技术研究现状

1.3 国外沿空留巷技术研究现状

1.4 国内沿空留巷发展趋势

1.5 研究内容

1.6技术路线

1.7 技术方案

1.8 项目背景及预期目标

2 柔模混凝土连续墙回撤沿空留巷方案设计及分析

2.1总体设计方案

2.2巷内支护设计

2.3墙体参数设计

2.4柔模规格

2.5柔模混凝土室内试验及配比设计

2.6 本章小结

3 柔模混凝土回撤沿空留巷数值模拟研究

3.1 柔模混凝土沿空留巷支护理论

3.2 MIDAS GTS简介

3.3 柔模混凝土连续墙回撤沿空留巷数值模拟研究

3.4本章小结

4 柔模混凝土回撤沿空留巷施工过程

4.1施工材料

4.2施工准备

4.3施工流程

4.4施工设备选择与布置

4.5施工进度

4.6施工规范

4.7施工质量控制及验收标准

4.8 本章小结

5 现场实际压力及位移检测与模拟结果对比分析

5.1 带锚栓连续墙数值模拟计算结果及分析

5.2 检测[29-32]

5.3实际位移检测及其与数值模拟结果对比分析

5.4顶板实际压力观测及其与数值模拟结果对比分析

5.5实施项目的效益分析

5.6 柔模混凝土回撤沿空留巷的创新性和先进性

5.7本章小结

6 结论

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录