【摘 要】
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1012007工作面为园子沟煤矿101盘区所属的采煤工作面,该矿整体上属于强采动中等埋深高冲击地压的现代化矿井。其中,1012007采煤工作面长度为210m左右,需要回采推进的距离为2500m左右。据调查,该矿1012007辅助运输顺槽存在煤壁片帮,冲击地压显现严重,在掘进工作面经常伴有煤炮、顶板突然塌陷等现象,所以在布置巷道煤柱宽度适宜选取大煤柱以抵消冲击地压等灾害对该矿生产上造成的消极影响。此
【基金项目】
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国家自然科学基金地区科学基金项目（51564044）； 江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX19—2130）； 华能集团总部科技项目-能源安全技术专项资助项目（HNKJ20-H87）；
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1012007工作面为园子沟煤矿101盘区所属的采煤工作面,该矿整体上属于强采动中等埋深高冲击地压的现代化矿井。其中,1012007采煤工作面长度为210m左右,需要回采推进的距离为2500m左右。据调查,该矿1012007辅助运输顺槽存在煤壁片帮,冲击地压显现严重,在掘进工作面经常伴有煤炮、顶板突然塌陷等现象,所以在布置巷道煤柱宽度适宜选取大煤柱以抵消冲击地压等灾害对该矿生产上造成的消极影响。此外,本文还论述了1012007辅助运顺的支护科研实践,通过优化锚杆索的长度、间排距确定锚杆索的最优支护组合方式,论述了巷道埋深、侧压系数对巷道顶底板移动量的影响。最后通过顶板离层仪、钻孔窥视仪、双向激光测距仪等设备检验支护效果。取得的结论如下:（1）采用理论推导、工程类比、数值模拟方法综合确定出园子沟煤矿的最优煤柱宽度。为了确定所研究巷道煤柱最优宽度综合采用实际经验推算法、顶板上部的载荷推算法、应力均衡反演法,结合这三种方法可知煤柱的理论宽度为19.94～44.32m。综合采用数值模拟方法观察在设定不同的煤柱宽度下在掘进工序以及回采工序中的垂直应力以及顶底板的位移量,推导验证最优煤柱宽度。最后,通过工程类比的思想对比相邻的郭家河煤业煤柱宽度为35m、招贤煤矿煤柱宽度为30m,推知园子沟煤矿的最优煤柱宽度为35m。（2）采用控制变量法以及数值模拟方法综合确定出最优锚杆长度和最优锚索长度。通过采用固定锚杆间距为0.8m、锚索长度为0.53m、锚索间距为1.6m,改变锚杆长度分别为2.75m、2.85m、2.95m,观察在不同锚杆长度下的垂直应力分布云图,结果显示三者均可以有效减小巷道围岩变形,但是三者效果区别不大,从节约支护材料的角度看,采用锚杆长度为2.75m比较合理;固定锚杆长度为2.75m,锚杆间距为0.8m,锚索间距为1.6m,改变锚索长度为5.3m、6.3m、7.3m、8.3m并观察在不同锚索长度下的垂直应力分布以及顶底板和两帮的位移量,结果发现锚索长度为5.3m时效果较为良好,既可以节约支护材料,也可以具有较为良好的支护效果。（3）采用控制变量法以及数值模拟方法确定出适合该矿的最佳锚杆以及锚索间距。固定锚杆长度为2.75m,锚索长度为5.3m,锚索间距为1.6m,改变锚杆间距为0.7m、0.8m、0.9m,观察在不同锚杆间距下的垂直应力分布云图以及顶底板和两帮的位移量,最终选取锚杆间距为0.8m较为合适;固定锚杆间距为0.8m,锚杆长度为2.75m,锚索长度为5.3m,改变锚索间距为1.2m、1.25m、1.35m、1.45m、1.5m、1.55m、1.6m,观察在不同锚索间距条件下的垂直应力云图以及顶底板和两帮的位移量,最终选取锚索的间距为1.25m。论文共有图66幅,表8个,参考文献100篇。
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