【摘 要】
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现阶段我国多个主要产煤区的煤炭资源也已开始进入深层开采,特厚煤层工作面动压显现尤为明显,目前通过小煤柱护巷技术可以有效解决动压显现问题。但特厚煤层具有一定的特殊性,关于其支护技术的研究存在诸多问题。本文主要借助室内试验、理论分析、数值模拟等多种研究方法,分析工作面采掘过程中,不同煤柱宽度与围岩应力、巷道位移等变化特征,确定合理的煤柱宽度,进一步给出特厚煤层综采工作面动压巷道支护方案与卸压措施,并进
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（51874277）；
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现阶段我国多个主要产煤区的煤炭资源也已开始进入深层开采,特厚煤层工作面动压显现尤为明显,目前通过小煤柱护巷技术可以有效解决动压显现问题。但特厚煤层具有一定的特殊性,关于其支护技术的研究存在诸多问题。本文主要借助室内试验、理论分析、数值模拟等多种研究方法,分析工作面采掘过程中,不同煤柱宽度与围岩应力、巷道位移等变化特征,确定合理的煤柱宽度,进一步给出特厚煤层综采工作面动压巷道支护方案与卸压措施,并进行现场工业性试验。本文主要研究成果如下:（1）通过现场调研与室内试验,研究得到巷道围岩顶板结构破坏特征与煤岩力学参数,为模拟特厚煤层动压巷道支护设计提供了依据。（2）理论分析特厚煤层综采工作面围岩结构特征及小煤柱稳定性具体表现,结合砌体梁理论、关键层理论,得出39204综放工作面覆岩为断臂对称“T”型结构,且在两侧采空区主关键层断裂影响下,工作面动压显现明显,应力集中系数较高。分析煤柱稳定性的影响因素,给出煤柱确定的原则,多种理论计算得出煤柱宽度范围为5～10m。（3）利用FLAC3D数值模拟,研究煤柱尺寸在5m到10m变化期间,采掘过程中,巷道围岩应力、位移、塑性区分布情况;最终确定煤柱合理尺寸为7m,可确保煤柱内部应力接近原岩应力,提高巷道稳定性。（4）结合锚杆与锚索支护作用理论、数值模拟研究结果,提出顶板分级支护原理,结合支护原理给出特厚煤层小煤柱巷道的支护方案,确定合理的钻孔卸压方案。（5）将以上研究成果进行工业性试验,巷道稳定性较好,无明显大变形破坏,可充分确保采掘期间巷道保持良好的安全性。本论文有图83幅,表15个,参考文献84篇
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