摘要：针对沿空巷道侧向坚硬顶板垮落不及时导致巷道围岩应力和位移急剧增高的问题,利用深孔预裂爆破技术,控制沿空留巷条件下的巷道围岩变形。以南阳煤矿3208综放工作面为工程背景,利用弹性力学理论,构建工作面沿空巷道侧向悬臂梁结构模型,分析深孔爆破和巷旁支护体对岩梁应力分布的影响作用,揭示深孔爆破切顶前后巷道岩梁内部应力分布及破断规律,确定爆破切顶关键参数,对深孔爆破预裂顶板及巷道主动支护后沿空巷道的围岩控制效果开展评价。研究结果表明:深孔爆破预裂顶板能充分发挥切落岩体的自承载作用,阻挡高位岩层的下沉破断,有效改善沿空留巷顶板应力分布状态;切顶后岩梁最大主应力和剪应力明显降低,可转移沿空留巷顶板压力和减弱巷旁支护体的承载力;顶板易于在巷道煤壁上方发生压剪破坏,爆破预裂顶板以及巷旁支护体的存在,均使得巷道顶板破坏范围明显减小;3208综放工作面应设计爆破切顶高度16.8 m,爆破钻孔倾角60.3°为宜;结合锚杆锚索补强支护和单体支柱临时加强支护,可有效控制3208工作面沿空巷道变形。

摘要：为了解决高瓦斯厚煤层条件下综放工作面沿空留巷围岩变形严重、支护难以满足留巷要求等问题,以野川煤矿3号煤层3203工作面围岩地质条件为背景,通过围岩结构和受力特征分析,提出了包括“巷内采用高强度锚索合理补强支护,高强度、高刚度、高延性巷旁支护,改造顶板结构,改善留巷应力环境”的“支-卸”协同沿空留巷围岩控制对策。采用“高强度走向交叉锚索梁+高强度、高刚度、高延性新型内外约束混凝土巷旁支护墙体+短孔水力压裂初采切顶卸压+定向水平长钻孔区域卸压”的“支-卸”协同沿空留巷围岩控制技术方案,实现了高位瓦斯抽放钻孔“一孔两用”,并进行了工程实践和矿压观测。观测结果表明:“支-卸”协同围岩控制技术显著改善了沿空留巷围岩应力环境,留巷断面收敛率约13%,墙体最大横向载荷60 kN,有效控制了厚煤层沿空留巷围岩变形,保证了墙体稳定性;复用期间巷道超前20 m范围内围岩变形量均小于60 mm,墙体稳定性良好,满足复用要求。同时,厚煤层综放沿空留巷“支-卸”协同围岩控制技术在现场的成功应用,也为其他条件下有效控制沿空留巷围岩变形提供了一种新的思路和方法。

摘要：对深部复合顶板大采高工作面顶板及煤壁失稳特征进行分析,提出关键问题是复合顶板和煤壁的稳定性控制问题。对"破顶"和"破底"2种方法进行了数值模拟分析,得出2种方法需要重点防护的区域和适用条件,并结合具体案例进行了验证。研究结果表明:"破顶"法重点防治区域为断层的上盘距离断层9~25m的位置,高度为煤层上方8.5m以下区域,适用于基本稳定的顶板。"破底"法重点防治区域为断层下盘距底板上方2.5m区域以及煤层和直接顶交界处,深度为8m左右,适用于基本稳定顶板及以上的顶板。