深部沿空掘巷围岩稳定原理研究

沿空掘巷是提高深部煤炭资源回收率的一条重要技术途径，但深部沿空掘巷极难维护、稳定性差，主要是由于深部巷道围岩应力大，围岩力学性能差、差异性大，引起巷道变形不对称且持续变形。本项目主要研究内容：(1)深部沿空掘巷围岩结构稳定原理：建立包括基本顶三角块结构和窄煤柱的深部沿空掘巷结构力学模型，研究该结构的稳定状况、主要影响因素及影响规律，该结构与沿空掘巷围岩变形的关系；(2)深部沿空掘巷窄煤柱稳定原理：在三角块给定变形作用下，处于塑性状态的窄煤柱变形规律、承载规律，窄煤柱宽度与巷道变形规律、围岩塑性区分布特征及巷道围岩应力场的关系，窄煤柱合理宽度及确定方法；(3)深部沿空掘巷围岩稳定控制技术：巷道围岩破碎区、塑性区的演化规律，以高预紧力、大延伸率的锚杆、锚索支护为基础的多次耦合支护技术。通过对基础理论和关键技术的研究，实现深部沿空掘巷、提高深部煤炭资源回收率、改善深部沿空掘巷维护状况。 2100433B

沿邻近工作面采空区布置的沿空掘巷，决定其稳定性的围岩主要有：①基本顶破断后、沿倾斜方向在沿空掘巷上方形成的弧形三角块结构，构成沿空掘巷上部边界；②起重要承载作用的窄煤柱；③破碎煤、岩体与锚杆支护组成的锚固体。这三部分围岩相互作用、相互影响，形成沿空掘巷的整体结构，因此，进行以下研究：①建立包括基本顶弧形三角块结构、窄煤柱及锚固体的沿空掘巷力学模型，研究弧形三角块结构的位态对锚固体力学参数、应力分布 2100433B

《地应力测量及综放沿空掘巷支护技术》在简述地应力测试方法的基础上，对钻孔应力解除法和岩石声发射凯塞效应地应力测试技术进行了系统研究及现场应用。以姚桥煤矿综放沿空掘巷为工程背景，在地应力实测基础上，分析研究了综放沿空掘巷围岩变形原因及特点，确定了综放工作面沿空掘巷合理小煤柱宽度及锚杆支护参数，有效地控制了综放沿空掘巷围岩变形，保证了高地应力作用下综放沿空巷道的支护安全。　《地应力测量及综放沿空掘巷支护技术》可供从事采矿工程、岩土工程及矿山安全生产监测等方面研究的科技工作者及现场工程技术人员参考使用，也可作为本科生、研究生的课外阅读材料 。