【摘 要】
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陕西榆林神府矿区部分煤层中下部含泥岩夹层,泥岩夹层受潮或遇水软化,巷道帮部煤体沿泥岩夹层层面出现相对滑移现象,严重威胁巷道及矿井安全。基于此,本文采用现场监测、数值模拟及理论分析等研究方法,针对含软弱夹层煤巷矿压显现规律、含软弱夹层煤巷围岩剪切滑移机理、含软弱夹层煤巷围岩剪切滑移控制技术等进行深入研究。论文主要研究内容及创新成果如下:(1)通过对三道沟煤矿85207工作面回采巷道监测巷道表面位移、
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陕西榆林神府矿区部分煤层中下部含泥岩夹层,泥岩夹层受潮或遇水软化,巷道帮部煤体沿泥岩夹层层面出现相对滑移现象,严重威胁巷道及矿井安全。基于此,本文采用现场监测、数值模拟及理论分析等研究方法,针对含软弱夹层煤巷矿压显现规律、含软弱夹层煤巷围岩剪切滑移机理、含软弱夹层煤巷围岩剪切滑移控制技术等进行深入研究。论文主要研究内容及创新成果如下:(1)通过对三道沟煤矿85207工作面回采巷道监测巷道表面位移、锚杆(索)托锚力、煤体垂直应力及顶板破坏范围,得到含软弱夹层煤巷掘进阶段、相邻工作面回采阶段及本工作面回采阶段矿压显现规律及围岩变形特征。(2)以三道沟煤矿85207工作面开采及地质条件为背景,使用FLAC 3D软件建立数值模型,模拟85207工作面开采及地质条件,获得软弱夹层对煤巷围岩应力及弹塑性区分布影响规律。(3)根据巷道掘进阶段、相邻工作面回采阶段及本工作面回采阶段含软弱夹层煤巷围岩应力环境,分别建立力学模型进行力学分析,揭示含软弱夹层煤巷帮部煤体滑移机理。(4)提出对相邻工作面断裂直接顶基本顶、优化区段煤柱宽度及回采巷道合理支护参数等技术措施控制含软弱夹层煤巷围岩剪切滑移。(5)根据含软弱夹层煤巷围岩剪切滑移机理,对相邻工作面断裂直接顶基本顶减少本工作面回风巷煤柱帮煤体滑移,设计断顶参数。(6)建立含软弱夹层区段煤柱力学模型,阐述区段煤柱宽度与回风巷煤柱帮煤体滑移量关系。计算含软弱夹层区段煤柱塑性破坏宽度,提出煤柱稳定条件及最小宽度计算式,设计了含软弱夹层煤巷锚杆支护参数。(7)85212工作面回采巷道工程试验表明,含软弱夹层煤巷围岩剪切滑移控制技术具有较好效果。
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