【摘 要】
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“一巷多用、联合治理、连续开采”瓦斯治理模式因其治理速度快、消耗成本低等特点现已被广泛应用于深部煤层群开采瓦斯治理,此模式所述瓦斯综合治理巷常常布置于两个煤层之间,位于下伏煤层顶板中,由于巷道受下伏煤层强采动影响,巷道围岩变形破坏严重,难以满足正常通风和工作需求。鉴于此,如何维护巷道围岩稳定,实现一巷多用,是亟待解决的难题之一。以潘三煤矿17191（1）工作面顶板瓦斯综治巷为工程背景,综合采用实验
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“一巷多用、联合治理、连续开采”瓦斯治理模式因其治理速度快、消耗成本低等特点现已被广泛应用于深部煤层群开采瓦斯治理,此模式所述瓦斯综合治理巷常常布置于两个煤层之间,位于下伏煤层顶板中,由于巷道受下伏煤层强采动影响,巷道围岩变形破坏严重,难以满足正常通风和工作需求。鉴于此,如何维护巷道围岩稳定,实现一巷多用,是亟待解决的难题之一。以潘三煤矿17191（1）工作面顶板瓦斯综治巷为工程背景,综合采用实验室试验、数值模拟、理论分析和现场工业性试验等方法研究了深井采场覆岩结构演化规律,揭示了深井采场顶板巷道围岩变形破坏特征及失稳机理,提出并制定了深井采场顶板巷道围岩超前预裂卸压控制技术方案,得到如下结论:（1）揭示了深井采场覆岩结构演化规律。工作面开采后,采空区右侧岩层形成长臂“F”型悬顶结构,当工作面推至停采线后,工作面上方43m处岩层形成宽5mm,长60cm的离层,采空区右侧悬顶结构由长臂“F”型逐渐变化为中短臂“F”型,工作面上覆岩层呈现“上三带”分区,其中冒落带高度大约为7m,裂隙带高度达38m左右,岩层垮落角为55°。（2）揭示了深井采场顶板巷道围岩变形破坏特征及失稳机理。巷道帮部围岩垂直应力集中程度最大位置处于中上部,帮部变形呈现非对称性,靠近采空区侧帮部较大,巷道底板围岩水平应力集中程度最大位置位于中部,底板以拉破坏为主,破坏深度达4.5m。工作面开挖后,巷道周边原有集中应力、悬臂结构的附加应力及工作面侧向采动压力形成叠加应力,作用于巷道围岩,加剧了巷道围岩的塑性破坏,进一步导致围岩变形量增大。（3）提出并实施了深井采场顶板巷道围岩超前预裂卸压控制技术。基于理论分析和数值模拟实验,确定了卸压高度及角度的最优值,分别为49.9m和仰角80°。采用最优参数组合下的技术方案后,实现了工作面侧向悬顶结构由中短臂“F”型向短臂“F”型的转变,阻断了侧向采动支承压力向顶板巷道围岩的“转移”通道,降低了悬臂结构和采动支承压力对顶板巷道围岩的施载作用,减少了巷道围岩应力集中程度,改善了围岩自身结构的稳定承载特性,减少了巷道围岩变形。将该技术应用于现场实践后,巷道断面收缩率减小了34.3%,试验效果良好。图77表5参112
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