【碩士】大傾角中厚煤層軟弱頂底板洞空留巷

內容簡介

　　無煤柱開采是國內外大力研究和極力推廣應用的一項新技術，其優(yōu)點可以提高煤炭回收率，減少巷道掘進率，降低噸煤成本，延長礦井服務年限，緩解采掘接替緊張的矛盾，以及對于防止因保護煤柱和丟煤引起的井下災害等，該類技術的成功研究和應用具有顯著的社會經濟效益。然而，沿空留巷技術在國內外并未獲得廣泛推廣使用，僅在近水平、緩斜薄及中厚煤層且頂底板條件較好的條件下無煤柱開采技術的研究和應用情況較好，而對于大傾角、急傾斜和其他復雜地質條件下的無煤柱開采技術研究還不成熟。因此開展本項目的研究有著重要的理論意義和工程應用價值。本文以四川達竹煤電集團鐵山南煤礦．1113工作面為工程背景，采用理論分析、數值計算分析和現場試驗相結合的研究方法，對大傾角中厚煤層綜采工作面沿空留巷支護方案進行對比分析研究，提出了合理的巷旁和巷內支護方案。論文　　取得的主要研究成果如下：　　(1)通過分析大傾角煤層開采圍巖活動規(guī)律以及項板“砌體梁”平衡結構，建立大傾角煤層沿空留巷力學計算模型，為沿空留巷支護設計提供理論依據；　　(2)通過對沿空留巷圍巖活動規(guī)律以及巷內和巷旁常用支護方式研究，巷內支護采用錨網索(桿)加工字鋼聯合支護，巷旁支護結合現場實際情況，設計了五種巷旁支護方案，即方案一：巷旁采用巷旁混凝土澆筑支護；方案二：巷旁采用矸石混凝土澆筑支護；方案三：巷旁0．5m處采用單排密集廢舊鋼軌支柱同時在頂板1m處法向爆破切頂；方案四：巷旁頂板0．5m處800爆破切頂；方案五：巷旁1m處采用單排密集廢舊鋼軌支柱，利用自然跨落矸石充填；　　(3)采用離散元數值模擬分析軟件UDEC，分別對各方案進行數值模擬分析，得出各種支護方案下圍巖的變形情況，確定最佳沿空留巷支護方案：　　(4)通過工程實踐及礦壓觀測，得出采用巷內錨網索(桿)加工字鋼支護、巷旁采用自然跨落矸石充填支護方案是合理的，沿空留巷成功?！　?

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