工作面侧向支承压力分布及保留巷道控制的研究

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1、论文题目：工作面侧向支承压力分布及保留巷道控制研究作者姓名：杨友伟入学时间：2007年9月领域名称：采矿工程研究方向：矿山压力与岩层控制指导教师：吴士良职称：教授论文提交日期：2010年5月论文答辩日期：2010年6月5日授予学位日期：2010年6月STUDYONSIDEABUTMENTPRESSUREDISTRIBUTIONANDCONTROLMEASURESFORRESERVATIONROADWAYADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGf

2、romShandongUniversityofScienceandTechnologybyYangYouweiSupervisor:ProfessorWuShiliangCollegeofNaturalResourcesandEnvironmentalEngineeringJun2010声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinful

3、fillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要针对布尔台煤矿3-1煤首采工作面一侧保留巷道受采动影响后围岩破坏严重的问

4、题，综合运用岩体力学及矿山压力理论、结合数值模拟及现场实测，初步研究了上覆岩层空间结构与侧向支承压力分布规律的关系以及相邻工作面压力叠加的影响，分析了保留巷道受支承压力影响破坏的机理，并提出了治理措施。现场实测中，采取钻孔冲洗液法得到裂隙带高度140m，冒落带高度13.16m。侧向支承压力在工作面推过24m后开始显著上升并持续增加，直到156m达到最大值。理论分析得出走向推进达1.27H~1.5H进入充分采动阶段，上位岩层断裂后，采空区两侧煤壁上两个独立的不稳定较小多层拱结构组合成拱脚分别在两侧实体煤上的大空间结构，覆岩重量全部转移到两侧煤壁，侧向支承压力达到最大。经计

5、算煤柱一侧采动时的塑性区宽度5.8m~9.5m。两侧采动后，煤柱基本处于塑性状态，其稳定性大大降低。通过FLAC3D数值模拟分析得到工作面推进支承压力分布规律与不同错距时两相邻工作面支承压力叠加的影响。保留巷道长时间受侧向支承压力的影响，加上后方工作面超前支承压力叠加作用，其稳定性将进一步降低。提出工作面与巷道合理布局，选取错距为50m~100m，加快工作面推进，尽量缩短侧向支承压力对保留巷道的作用时间。对大断面巷道联合支护参数进行优化，二次支护顶板与两帮均采用注浆锚杆，通过注浆及时加固围岩，提高岩体的整体强度，限制破碎区向纵深发展。研究工作面侧向支承压力以及保留巷道控

6、制，有利于采场巷道围岩的管理与维护，对矿井的高产高效具有重要的理论和现实意义。关键词：空间结构，覆岩运动规律，采动影响，支承压力叠加，围岩控制。山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractAfterthereservationroadwayonthesideofthe3-1coalseamfirstfaceinBuErtaimineaffectedbymining,thesurroundingrockdamagedseriously.Itusedintegratedofrockmechanics,rockpressuretheory,numericalsimulatio

7、nandfieldtesttoexploringtherelationshipofoverlyingstrataspatialstructureandsideabutmentpressuredistribution,andsuperpositionofadjacentabutmentpressure.Thenanalyzedthemechanismofreservationroadwayabutmentpressureimpacttofailure,andproposedcontrolmeasures.Fieldtest,itusesth