潘一东矿沿空留巷底鼓控制技术研究

摘要

沿空留巷过程中，巷道围岩要经历两次工作面回采的剧烈扰动，巷道围岩变形剧烈，特别是巷道底板，变形量大，影响因素复杂，治理困难。本文运用理论分析、数值模拟、现场工业性试验等手段，对大断面沿空留巷底鼓的影响因素和机理进行研究，为治理沿空留巷底鼓提供理论依据。
　　结合潘一东矿1252(1)工作面地质条件，研究沿空留巷底鼓的影响因素，得出影响底鼓量的主要因素有:巷道埋深、围岩性质、水理作用、岩石流变性、采动影响和支护措施。分别建立掘进期间和留巷期间巷道底板的力学模型进行求解，并通过理论计算和数值模拟计算解析解和数值解，运用单因素分析法，研究分析得出巷道底鼓量的变化规律。提出确定合理的巷道支护方案，合理的巷道断面面积、巷道充填体的尺寸，以及采用适合的充填体材料，留巷前的预防与留巷后的治理相结合可以有效的控制沿空留巷底鼓。
　　将理论成果运用到工程实践中，对巷道顶底板和煤帮进行综合治理，并对煤帮进行分段差异化支护。留巷后现场实测结果表明，留巷前加固措施有效的维护了巷道围岩稳定，沿空留巷底鼓得到了控制。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 问题的提出与研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 沼空留巷研究现状

1．2．2 沿空留巷底鼓机理研究现状

1．2．3 沿空留巷底鼓防治技术研究现状

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

2 潘一东矿1252(1)工作面地质条件及底鼓影响因素

2．1 工程背景

2．1．1 潘一东矿1252(1)工作面地质条件

2．1．2 潘一东矿1252(1)工作面工程概况

2．2 沿空留巷底鼓主要影响因素

2．3 本章小结

3 潘一东矿1252(1)工作面沿空留巷底鼓机理研究

3．1 潘一东矿1252(1)工作面沿空留巷底鼓机理分析

3．1．1 巷道掘进底鼓力学模型及理论分析

3．1．2 沿空留巷底鼓力学模型及理论分析

3．2 潘一东矿1252(1)工作面巷道掘进期间底鼓量计算分析

3．2．1 巷道掘进期间不同巷道埋深底鼓量分析

3．2．2 巷道掘进期间不同巷道跨度底鼓量分析

3．3 潘一东矿1252(1)工作面沿空留巷底鼓量计算分析

3．3．1 沿空留巷不同巷道埋深底鼓量分析

3．3．2 沿空留巷不同巷道跨度底鼓量分析

3．3．3 沿空留巷不同充填体宽度底鼓量分析

3．3．4 沿空留巷不同充填体刚度底鼓量分析

3．4 本章小结

4 潘一东矿1252(1)工作面沿空留巷底鼓数值模拟研究

4．1 数值模型的建立

4．2 巷道掘进底鼓数值模拟结果分析

4．2．1 掘进期不同巷道埋深对巷道底鼓的影响

4．2．2 掘进期不同巷道跨度对巷道底鼓的影响

4．3 沿空留巷底鼓数值模拟结果分析

4．3．1 沿空留巷巷道埋深对巷道底鼓的影响

4．3．2 沿空留巷巷道跨度对巷道底鼓的影响

4．3．3 沿空留巷充填体宽度对巷道底鼓的影响

4．3．4 沿空留巷充填体刚度对巷道底鼓的影响

4．4 本章小结

5 现场工业性试验

5．1 支护方案设计

5．1．1 留巷前加固阶段

5．1．2 留巷充填阶段

5．2 沿空留巷围岩活动规律监测

5．2．1 轨道顺槽表面位移测站布置

5．2．2 沿空留巷表面位移分析

5．3 沿空留巷效果 评价

5．3．1 留巷加固效果评价

5．3．2 留巷总体效果评价

5．4 本章小结

6 结论

6．1 主要结论

6．2 存在问题

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果