【摘 要】
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本文针对布尔台煤矿42204高强度开采工作面中回采巷道围岩变形较大的问题,采用相似模拟、数值模拟和理论分析等手段研究高强度开采下巷道变形特点和变形因素。高强度开采下巷道围岩变形量较大,是煤壁前方较强的采动应力影响所致,由此,提出针对巷道围岩顶板加强支护、巷道超前段主动加强支护、巷道围岩应力优化的总体控制思路,结论如下:（1）通过三维相似模拟试验分析了高强度开采下巷道围岩变形特征和应力分布规律及高强
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本文针对布尔台煤矿42204高强度开采工作面中回采巷道围岩变形较大的问题,采用相似模拟、数值模拟和理论分析等手段研究高强度开采下巷道变形特点和变形因素。高强度开采下巷道围岩变形量较大,是煤壁前方较强的采动应力影响所致,由此,提出针对巷道围岩顶板加强支护、巷道超前段主动加强支护、巷道围岩应力优化的总体控制思路,结论如下:（1）通过三维相似模拟试验分析了高强度开采下巷道围岩变形特征和应力分布规律及高强度开采工作面覆岩演化特征,得到了高强度开采条件下巷道变形主要发生在顶板及两帮,原支护方案不能对巷道变形起到良好控制效果。（2）采用数值模拟分析了不同推采速度、不同工作面面长对工作面前方支承压力影响继而对巷道围岩应力和变形的影响规律,得到推采速度对巷道围岩变形的影响大于工作面面长对巷道围岩变形的影响,工作面面长320m、推采速度15m/d,为高强度开采工作面最优参数;支承压力峰值与工作面推采速度呈线性增加。（3）建立煤壁前方支承压力力学模型,基于推采速度与支承压力峰值计算表达式,得到不同推采速度下对应的煤壁前方支承压力峰值,验证了数值模拟中支承压力峰值的正确性;建立巷道围岩变形弹性力学分析模型,基于动静压条件下巷道塑性区表达式和巷道位移表达式,得到了巷道围岩在动静压影响下巷道围岩塑性区大小和巷道围岩变形量。（4）通过对高强度开采下巷道围岩变形特征和影响因素的研究,得到了影响巷道变形的因素为高强度开采下煤壁前方强采动应力影响和原有支护结构不合理,提出了高强度开采下巷道围岩控制思路,即顶板加强支护、巷道超前段主动加强支护和巷道围岩应力优化,模拟和现场支护效果验证,补强支护方案实现了对巷道顶板及两帮变形的控制,能够实现矿井的安全生产。图[80]表[6]参[103]
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