回采工作面預(yù)掘回撤通道圍巖變形機(jī)理及控制技術(shù).pdf

1、論文以晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河煤礦為工程背景，對(duì)預(yù)掘回撤通道圍巖變形力學(xué)機(jī)理及控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與測(cè)試、理論分析、數(shù)值模擬、井下綜合監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法開(kāi)展研究。主要研究?jī)?nèi)容包括如下四個(gè)方面:預(yù)掘回撤通道超前工作面圍巖變形特征與機(jī)理研究;采煤工作面接近和進(jìn)入預(yù)掘回撤通道期間力學(xué)響應(yīng)分析;預(yù)掘回撤通道穩(wěn)定性的主要影響因素分析;預(yù)掘回撤通道受采動(dòng)影響期間井下監(jiān)測(cè)與分析。論文得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)當(dāng)采煤工作面

2、距離回撤通道50m以?xún)?nèi)時(shí)，采動(dòng)對(duì)回撤通道圍巖變形產(chǎn)生明顯的影響，表現(xiàn)為回撤通道兩側(cè)煤體中垂直應(yīng)力同時(shí)出現(xiàn)上升;回撤通道表面位移明顯增加，其中頂板和兩幫變形最大;工作面剩余煤柱頂板與底板同時(shí)下沉，產(chǎn)生撓曲變形，工作面剩余煤柱凈高度降低;
　　(2)當(dāng)采煤工作面距離回撤通道15m以?xún)?nèi)時(shí)，回撤通道受到的采動(dòng)影響更為劇烈，回撤通道兩側(cè)煤體出現(xiàn)明顯的垂直應(yīng)力轉(zhuǎn)移特征，工作面剩余煤柱垂直應(yīng)力逐漸降低，外側(cè)煤柱垂直應(yīng)力繼續(xù)上升;回撤通道表面位移

3、快速增加;工作面剩余煤柱出現(xiàn)全面屈服，承載力顯著下降;大多數(shù)錨桿達(dá)到屈服;
　　(3)煤層埋藏深度變化對(duì)回撤通道兩側(cè)煤柱應(yīng)力分布、表面位移、工作面剩余煤柱變形和錨桿受力均有顯著影響;水平應(yīng)力改變對(duì)回撤通道表面位移、工作面剩余煤柱變形和錨桿受力均有顯著影響;
　　(4)與單一采高開(kāi)采方式相比，末采期兩種采高組合的開(kāi)采方式對(duì)回撤通道圍巖的擾動(dòng)更大，對(duì)保持圍巖穩(wěn)定更不利;
　　(5)較高的垛式支架強(qiáng)度對(duì)回撤通道表面位移、工作

4、面剩余煤柱變形和錨桿受力均有明顯的影響，有利于增加回撤通道的穩(wěn)定性;注漿加固對(duì)回撤通道兩側(cè)煤柱應(yīng)力分布、表面位移、工作面剩余煤柱變形和錨桿受力均有明顯的影響，有利于增加回撤通道的穩(wěn)定性;
　　(6)增加現(xiàn)有錨桿強(qiáng)度、錨索補(bǔ)強(qiáng)等措施對(duì)預(yù)掘回撤通道的圍巖力學(xué)響應(yīng)影響不明顯，但對(duì)于撤架期間延緩頂板冒落有作用;
　　(7)井下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，靠近采空區(qū)一側(cè)的測(cè)站，外側(cè)煤柱破壞深度大，垛式支架達(dá)到卸載壓力最早，頂、底板閉合位移最大，頂板