【摘 要】
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大采高综放面沿空掘巷相较于一般巷道掘进来说,巷道承受压力大,围岩变形严重,且其矿压显现具有明显非对称性,研究大采高综放面沿空掘巷煤柱留设宽度问题和合理的支护方案及参数对于沿空掘巷围岩的稳定控制至关重要。本文以芦岭煤矿Ⅱ946综放面为研究背景,对大采高综放面沿空掘巷小煤柱留设宽度、矿压显现特征及沿空掘巷支护设计问题开展研究,主要研究结论如下:（1）分析掘巷受采空区动压影响的几个阶段,并建立了大采高沿
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大采高综放面沿空掘巷相较于一般巷道掘进来说,巷道承受压力大,围岩变形严重,且其矿压显现具有明显非对称性,研究大采高综放面沿空掘巷煤柱留设宽度问题和合理的支护方案及参数对于沿空掘巷围岩的稳定控制至关重要。本文以芦岭煤矿Ⅱ946综放面为研究背景,对大采高综放面沿空掘巷小煤柱留设宽度、矿压显现特征及沿空掘巷支护设计问题开展研究,主要研究结论如下:（1）分析掘巷受采空区动压影响的几个阶段,并建立了大采高沿空掘巷覆岩结构力学模型,通过理论计算得到顶板侧向断裂距采空区约1.6m,并通过煤柱宽度计算模型,计算得到了小煤柱理论宽度约3.91m;对比了不同煤柱宽度条件下的巷道及煤柱内的应力及变形规律,确定小煤柱的合理宽度为4m。（2）计算得到了锚杆锚索的支护参数,并通过数值计算对比支护前后的研究围岩变形特征,结果表明:未支护时,巷道掘进后围岩迅速破坏,巷道顶板及煤柱基本全部破碎,破坏程度严重;沿空侧巷帮位移明显大于实体煤帮,两侧呈非对称变形。基于未支护的巷道矿压显现规律设计了支护方案,通过数值模拟结果发现,支护后巷道沿空侧巷帮及顶板支护强度不够,需要加强支护。（3）对支护强度不够的原因进行分析,通过单轴压缩试验得到完整煤体的抗压强度,使用PFC模拟预制裂隙煤体单轴试验发现煤体在裂隙得到一定发育后,其抗压强度会降低约1/3,表明裂隙会极大程度降低沿空侧巷帮及沿空侧顶板强度,导致支护效果较差。针对支护强度不够问题,对支护方案进行了优化,并通过数值模拟与现场矿压观测分析巷道围岩应力、位移及支护结构变形规律,结果表明优化支护方案较为有效,能够稳定控制沿空掘巷围岩变形。图[89]表[3]参[82]
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