综放沿空掘巷围岩稳定性原理及控制技术研究内容摘要:

空区边缘,所以,沿空掘巷一般位于基本顶弧形三角块 B 的下方, 该结构是沿空掘巷的上部边界,保持三角块结构稳定是实现沿空掘巷稳定的前提。 通过理论计算,研究分析三角块结构的稳定性,提出滑落稳定性系数 K1 和旋转下沉稳定性系数 K2,用 K K2定量 描述三角块结构的稳定性, K1 或 K10表 明三角块结构不会发生滑落失稳; K2,表明三角块结构不会发生旋转下沉失稳。 掘巷前、后,该结构的 K K2,并且变化不大,即掘巷前、后该结构稳定,掘巷对其稳定性影响极小。 工作面回采影响阶段,随采深增加, 滑落稳定性降低,但 K1,表明 三角块结构 不会发生滑落失稳;在煤层软、采深大时,K2增加,易发生回转变形失稳。 该结构稳定性的主要影响因素有工作面采动支承应力、采深、煤层的力学性质,工作面采动支承应力是决定该结构稳定性的主要因素。 (2)提出了窄煤柱稳定原理 以往研究认为:采用架棚支护的窄煤柱自身难以保持稳定,窄煤柱不仅不能支撑顶板,而且增加了巷道宽度和悬顶长度,掘巷期间围岩变形强烈,巷道掘出后仍保持较大的速度持续变形,工作面采动影响期间巷道极难维护,变形主要来自窄煤柱,窄煤柱对巷道维护极为不利。 通过理论分析、数值计算、物理相似模拟试验和现场试验,研究分析了锚杆支护的窄煤柱变形机理、承载力的变化规律。 高强度、高预紧力锚杆主动支护窄煤柱,提供围压、提高破碎煤体的残余强度、提高窄煤柱的承载能力,窄煤柱不仅保持自身稳定,而且有效支撑顶板三角块结构,是综放沿空掘巷的重 要承载结。
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