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我国厚煤层的煤炭储量十分丰富且分布广泛,全国拥有厚煤层的生产矿井占生产矿井总数的40.6%,可采储量占生产矿井总储量的45%。厚煤层开采一般有大采高、综采放顶煤和分层开采三种开采方法。由于大采高工作面具有生产能力大、自动化程度高、回采率和生产效率高、安全条件和经济效益好等特点,逐渐成为目前国内外厚煤层开采的首选采煤工艺。 本文以济宁三号煤矿为原型,综合采用理论分析、数值模拟及工程实践等方法对大采高沿空掘巷稳定性和支护技术进行了研究。首先,根据砌体梁结构的S-R稳定理论,建立大采高综采和综放开采两种结构力学模型,推导出了水平挤压力和剪力的对应公式,绘制了弹塑性支承压力曲线,直观地反映出采空区侧向煤体内支承压力分布规律;其次,根据UDEC2D离散元数值模拟软件,分析了基本顶断裂结构对于沿空掘巷稳定性的影响;对煤厚为3m、4m、5m、6m四种不同情况下沿空巷道围岩应力环境和变形特征进行了研究,同时将大采高综采和综采放顶煤进行对比,分析了不同开采工艺所对应的沿空巷道围岩变形规律;最后,对济宁三号煤矿5312工作面沿空巷道进行支护设计,并观测分析了巷道围岩稳定性效果,验证了支护参数设计的合理性和科学性。