特厚煤層軟弱底板沿空巷道超前支護(hù)段穩(wěn)定性研究.pdf

1、針對目前沿空巷道軟弱底板超前支架易出現(xiàn)鉆底和移架困難、巷道圍巖變形量大、錨桿彈出及折斷等問題，以水簾洞煤礦特厚煤層采場超前支架穩(wěn)定性控制為工程背景，開展了ZF3802沿空巷道超前支護(hù)段圍巖穩(wěn)定性控制研究。本文在詳細(xì)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬與工程實(shí)踐相結(jié)合的方法，研究了底煤厚度對超前支架穩(wěn)定性的影響，而超前支架的穩(wěn)定性直接影響超前支護(hù)段的穩(wěn)定性，因此，底煤厚度間接影響了巷道超前支護(hù)段圍巖穩(wěn)定性。
　　本文基于

2、礦壓理論，詳細(xì)研究了頂板運(yùn)動規(guī)律，并對動壓進(jìn)行分析;通過建立“支架一圍巖”結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，分別計(jì)算出一般情況下和最危險(xiǎn)隋況即老頂切落條件下超前支架壓力，最終得出超前支架合理支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不小于0.73MPa而不大于0.93MPa。通過理論分析、現(xiàn)場測試等研究方法，得出了底煤厚度與底板比壓之間的規(guī)律，整體呈“S”型曲線分布;通過分析超前支架底座的結(jié)構(gòu)力學(xué)特點(diǎn)，得出了超前支架底座比壓分布特性，呈梯形或三角形分布，計(jì)算得出底座接觸比壓最大值為6.8

3、1MPa，基于支架不發(fā)生鉆底的條件，得出理論上應(yīng)該留設(shè)的底煤厚度為2.2m。運(yùn)用FLAC3D軟件研究底煤厚度分別為0.5m、1.0n……3.5m時(shí)，得出距離ZF3802工作面不同位置的應(yīng)力云圖及頂板受力曲線。通過對比分析距離工作面前方和后方30m范圍內(nèi)頂板垂直應(yīng)力圖得知，底煤厚度大于等于2.5m時(shí)，巷道圍巖整體受力較小，支承壓力峰值距離沿空巷道較遠(yuǎn)，最利于巷道超前支護(hù)段圍巖穩(wěn)定。通過理論研究及現(xiàn)場實(shí)踐，總結(jié)了一套巷道內(nèi)回收底煤的工藝。該

4、工藝在水簾洞煤礦成功實(shí)施，不僅可以增加巷道凈高，而且能夠提高煤炭回采率。工程實(shí)踐表明，巷道底煤厚度小于2.5m時(shí)，巷道頂?shù)装逡平亢蛢蓭妥冃瘟枯^大，超前支架發(fā)生多次鉆底嚴(yán)重的情況，無法順利移架，嚴(yán)重影響了工作面的正常推采，且不利于超前支護(hù)段圍巖穩(wěn)定;巷道底煤厚度大于等于2.5m時(shí)，頂?shù)装逡平俊蓭妥冃瘟考俺爸Ъ芮昂蠖算@底量較小，且超前支架承載穩(wěn)定，能夠順利移架，利于圍巖穩(wěn)定。綜上所述，通過理論計(jì)算得出的留設(shè)底煤厚度應(yīng)不小于2.2m，