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葛泉矿厚层直接顶综放沿空留巷围岩控制技术研究

冯平海  
【摘要】:本文以葛泉矿1198工作面厚层直接顶条件下综放沿空留巷为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,从分析围岩结构特征着手,建立了厚层直接顶条件下综放沿空留巷基本顶的破断力学模型,分析了围岩结构稳定的影响因素,系统研究了综放工作面沿空留巷围岩控制技术,主要研究成果如下:(1)与薄及中厚煤层的沿空留巷相比,综放沿空留巷具有顶板为煤体、一次采出煤层厚度大、顶板形成的结构远离采场、围岩稳定时间长的特点,导致围岩稳定性降低、围岩控制难度大。在厚层直接顶条件下,采空区冒落的矸石能够充满采空区,基本顶破断后形成“斜跨梁”结构能够保持较好的稳定性。(2)得到了厚层直接顶条件下顶煤的厚度与刚度、直接顶的厚度与刚度、充填体的位置、宽度及强度和端头不放顶煤长度等因素对综放沿空留巷围岩应力分布与变形特征的影响规律,为综放沿空留巷围岩控制提供了依据。(3)分析了综放沿空留巷围岩应力分布和变形破坏特征,提出了采用高强度、高预紧力锚杆(索)保持顶煤和实煤体稳定及加强充填体抗变形能力的围岩控制技术。(4)在1198工作面成功进行了工业性试验。通过现场监测数据表明:留巷后巷道围岩及巷旁充填体结构基本稳定,满足使用要求,验证了本论文研究成果的正确性和可靠性。


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