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深部回采巷道围岩的大变形一直给现场实际生产造成很大困扰,由于回采巷道服务年限小于开拓巷道,随采随废,不可能采取高成本的支护措施去控制其变形,因此对深部回采巷道围岩变形和破坏机理进行研究,采取种种措施将回采巷道变形控制在一个合理的范围内使其不影响生产,有着一定的实际意义。 本文以城山煤矿埋深在井下700m东一采区3B#煤层145大采高工作面的回采巷道为工程背景。针对煤矿回采巷道围岩变形问题,从理论角度分析了深部大采高巷道围岩变形的作用机理,结合城山煤矿分析了变形的影响因素。 采用地质探测仪和钻孔窥视仪在现场进行松动圈和围岩裂隙观测,并采集岩石样本。在实验室对巷道围岩样本进行力学参数测定,较为准确的分析了巷道围岩的受力和变形规律。 通过运用COMSOL Multiphysics数值分析软件,对深部大采高巷道断面在裸巷、锚杆支护两帮和锚杆锚索支护两帮三种情况进行了模拟。模拟出各方案应力和位移的分布情况。并对回采巷道旁开挖卸压巷道进行了模拟。模拟出卸压巷道在三种不同位置条件下,回采巷道围岩的应力场和位移场。在此基础上,对回采巷道进行了围岩变形控制方案的设计,通过合理的断面支护和回采巷道旁开挖卸压巷道来缓解回采巷道的围岩变形。对于预留煤柱提出针对性的支护措施,确保在窄煤柱的条件下仍具有足够的承载能力。对设计方案进行了工业实践,围岩变形效果良好,为相似条件下的回采巷道提供了围岩控制技术的参考。