西川煤矿迎采掘巷护巷煤柱宽度及围岩控制技术研究

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本文在前人研究的基础上,结合西川煤矿具体的工程地质条件,采用数值计算、理论分析、现场调研等方法,对迎采掘巷这一课题进行了系统研究,并将研究结果应用于西川煤矿1111工作面回风巷道开掘支护实践,取得良好的效果。本文的主要研究内容有:(1)通过数值计算研究了迎采影响期间,留设不同宽度(3-40m)护巷煤柱时,巷道两帮垂直应力分布特征、围岩塑性区分布特征和巷道变形特征,得出最合理的护巷煤柱宽度为22m。(2)结合数值计算结果以及现场调查,得出西川煤矿类似工程地质条件下巷道的变形破坏原因为:①上区段工作面强动压影响,②巷道围岩强度整体偏低,③支护体与围岩不协调,④软弱底板鼓起带动承载结构失稳变形,⑤煤柱帮剧烈帮鼓带动顶板倾斜。并基于此提出了1111工作面回风巷围岩控制技术:①施加高预紧力锚杆提高围岩物理力学性能,②增大锚杆延伸率适应围岩大变形,③使用高强护表构件强化巷道护表能力,④施加大倾角高密度底角锚杆控制底鼓,⑤煤柱、顶板加强支护提高关键部位承载能力。(3)通过数值计算,分别对西川煤矿1111工作面回风巷道侧向应力调整阶段和侧向应力稳定阶段合理的锚杆、锚索支护参数就行优化设计,并进行了工业性试验。现场矿压监测结果显示:侧向应力调整期间顶底板移近量为1217mm,两帮移近量为675mm;侧向应力稳定阶段,顶底板移近量769mm,两帮移近量405mm。现场试验表明:确定的煤柱宽度合理,围岩控制技术可靠,有效控制了围岩变形。
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