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沿空留巷符合安全开采和完全开采的发展方向,具有广阔的应用前景,但已有的研究成果多是建立在浅部薄和中厚煤层沿空留巷的基础上,实践证明深部开采与浅部开采在矿压与显现、瓦斯涌出等方面有很大不同。因此,浅部煤层沿空留巷的理论成果与实践经验难以满足深部煤层沿空留巷的需要。本文采用理论研究和现场工业试验相结合的方法,系统研究了柔模混凝土沿空留巷围岩与支护刚度匹配、深井厚煤层沿空留巷支护、Y型通风与瓦斯防治技术,取得了如下研究成果:(1)首次将柔模泵注混凝土支护技术成功应用于大埋深(820m)、大采高(5.2m)的高地压煤层沿空留巷,实测留巷顶底板最大移近量72mm,两帮最大移近量56mm。(2)将沿空留巷直接顶、巷旁支护和底板简化为具有不同刚度的弹性体,建立了支围系统刚度结构模型,分析了各部分对系统刚度的影响,研究认为:单纯提高巷旁支护刚度对控制围岩变形效果不明显,必须保证直接顶刚度、巷旁支护刚度和底板相匹配。(3)利用相邻工作面开切眼和顺槽实现Y型通风,建立了Y型通风主副进风巷配比和配风量的计算公式,揭示了采空区“U”型圈漏风通道是上隅角瓦斯超限的根本原因,提出减小采空区漏风和留巷埋管瓦斯抽放相结合的瓦斯综合防治技术。(4)威特克提出的“分离岩块法”沿空留巷计算模型具有原理简单和易操作的特点,但是该方法没有考虑开采深度对沿空留巷围岩压力的影响,所以在深井沿空留巷条件下应用时误差较大。在考虑了开采深度的影响后,修正了“分离岩块法”计算模型,进而提出了修正后的沿空留巷围岩压力计算公式。(5)深井厚煤层开采时矿压显现剧烈,加之试验工作面顶板松软破碎,移架后浇墙区顶板随即垮落,导致沿空留巷难以施工。为了防止浇墙区顶板垮落,提出一种在工作面煤壁附近对留巷浇墙区顶板进行锚网索永久加强支护的新方法;为了及时有效地切断直接顶,阻挡采空区矸石冲入留巷,提出一种在超前架间进行切顶挡矸支护的新工艺。