厚煤层沿空掘巷覆岩运动规律及支护对策研究

厚煤层沿底掘进巷道支护优化技术研究一、引言厚煤层是煤炭资源储量较大的一种煤层类型，其开采面临着很大的工程技术难题，其中之一就是沿底掘进巷道支护技术。

传统的巷道支护方式存在着效果不佳、工程量大、成本高等问题，因此研究厚煤层沿底掘进巷道支护的优化技术具有重要的理论和实践意义。

二、优化技术研究内容1.厚煤层沿底掘进巷道支护实际工况分析对厚煤层沿底掘进巷道的实际工况进行详细测量和分析，包括巷道的地质构造、煤层厚度、巷道顶部和底部岩层特征、岩层应力分布等，为支护方案制定提供准确的基础数据。

2.巷道支护结构优化设计根据实际工况分析结果，结合巷道的设计要求，采用优化设计方法，选取合适的支护材料和结构形式，使巷道支护结构的稳定性和安全性能得到提高。

3.巷道底鼓现象的防治4.支护材料的选取与应用针对厚煤层巷道的特点，选择适合的支护材料进行研究。

例如，通过试验研究选择适当的锚杆和锚索材料，提高巷道支护的稳定性和承载能力。

5.支护施工工艺优化对厚煤层沿底掘进巷道的支护施工工艺进行优化研究，包括施工序列、施工方法和工艺技术等方面。

优化施工工艺能够提高支护施工效率，减少施工过程中的人员伤害和设备损坏。

三、研究方法1.现场调查与实测对厚煤层沿底掘进巷道进行详细的现场调查与实测，获取准确的数据和工况信息。

包括地质勘探、矿山测量、应力测量等方面的工作。

2.数值模拟方法采用数值模拟方法进行巷道支护的优化设计。

通过建立巷道和支护结构的数值模型，模拟巷道开挖和支护过程，分析和评估不同支护方案的稳定性和安全性能。

3.实验室试验在实验室中进行支护材料的性能测试和巷道支护的模型试验，获取相应的实验数据和参数，为优化设计和施工提供参考依据。

四、研究成果与应用前景通过以上研究，可以优化厚煤层沿底掘进巷道的支护方案，提高巷道的稳定性和安全性，减少事故发生的概率。

研究成果可以为煤矿企业的生产经营提供技术支持，降低生产成本，提高经济效益。

此外，优化技术的研究成果还可以应用于其他类型的矿山巷道支护工程，具有广泛的应用前景。

煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究煤矿开采是煤矿生产的关键环节，而沿空留巷技术是煤矿开采中的一项重要技术。

沿空留巷技术是指在煤炭开采过程中，为了控制矿压和提高矿井安全、增加煤炭采运效率，将煤层的一部分或全部不采取方式保留起来，这样就形成了沿空留巷。

沿空留巷技术的应用对煤矿的安全生产和提高煤矿开采效率具有重要意义。

本文将就煤矿开采中沿空留巷技术的应用进行研究。

一、沿空留巷技术的原理和意义沿空留巷技术是在煤炭开采中为了保护矿柱、控制矿压，提高矿井安全和提高煤炭采运效率而采用的一项技术措施。

它通过在煤炭开采过程中留出一定的区域，即留巷，使得矿柱能够承受一定的压力，起到支护和控制矿压的作用。

沿空留巷技术的应用可以有效地控制矿压，减少矿灾事故的发生，保障矿工的生命安全。

沿空留巷技术还可以提高煤矿开采效率，减少综采工作面的煤层损失，降低开采成本，增加经济收益。

沿空留巷技术在煤矿开采中具有非常重要的意义。

二、沿空留巷技术的应用现状1. 沿空留巷技术在矿井支护中的应用在煤层开采过程中，沿空留巷技术不仅可以对矿柱进行有效的支护，还可以通过合理的设计和施工来减少矿柱的破坏，降低煤层的损失，提高煤炭的回收率。

煤矿瓦斯是煤矿生产中的一大隐患，沿空留巷技术的应用可以有效地减少矿场内瓦斯的聚集和积聚，有效地控制了瓦斯的涌出和爆炸的发生。

通过沿空留巷技术的应用，可以减缓煤层的顶板运移速率，降低矿压的影响范围，有效地保护矿井的安全生产。

1. 技术和设备的更新换代随着我国煤矿开采技术的不断攀升和矿井深度的增加，沿空留巷技术需要更高性能的设备和更科学的技术手段来支持。

未来，沿空留巷技术的设备和技术将向着智能化、自动化和集成化方向发展。

2. 沿空留巷技术的理论研究随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿的深部开采和难采煤层的开采将成为未来煤炭生产的一个重要发展方向，沿空留巷技术的理论研究将更加重要。

未来，沿空留巷技术的研究将更加注重计算机模拟、数值模拟、仿真试验等现代化手段的应用。

中厚煤层沿空留巷巷道围岩稳定性分析及应用研究基本顶沿工作面倾斜方向的裂断位置是影响留巷能否成功的主要因素,工作面端头弧形三角块稳定性为认识巷道围岩变形特征、进行巷旁充填提供了重要理论基础。

本文在总结分析前人研究成果的基础上,运用采场岩层控制中的关键层、砌体梁理论的基本原理和方法对受采动影响下的巷旁充填沿空留巷围岩变形规律进行了系统性的分析,提出了用稳定性系数K₁、K₂来反映留巷时弧形三角块受采动影响下的稳定状况,建立了反映其基本特征的四种力学模型,即外切型、内切型、外嵌型、内嵌型四种。

运用数值模拟、物理模拟和现场实测等研究方法对各种力学模型矿压显现的一般规律进行了全面分析,结果表明:工作面端头弧形三角块裂断位置不同,对留巷围岩变形破坏有较大的影响;充填强度较小时,内切型围岩变形最大,外切型最小;充填强度较大时,屈服带区域变化不是很大,但以外嵌型最大,内切型最小,并且巷道上帮内应力场范围也较大。

同时分析了东大煤矿12101工作面端头基本顶裂断位置,阐述了采场结构类型,建立了弧形三角块块体结构与充填体结构之间的应对关系,提出了12101工作面巷旁充填留巷布置方案。

本文的研究成果已在东大煤矿12101工作面巷道布置中得到了验证,现场应用取得了良好的经济效益。

沿空留巷围岩变形特征及支护技术研究摘要：沿空留巷能够大幅度提高煤炭回采率，从而减少开采过程中巷道开挖量的一项合理措施，因此，在广大煤矿企业中，可以加强推广。

国能神东柳塔煤矿作为国家能源集团首批使用该技术的矿井，经过多年的探索与研究，对沿空留巷的技术已经逐渐趋于成熟。

沿空留巷开采技术的应用，相比较之前，在很大程度上提升了柳塔煤矿的煤炭回收率，从而降低了煤炭资源的浪费率；同时，沿空留巷的设计可以在工作面少掘进一条巷道，从而降低巷道的掘进率，解决了工作面采掘、接替紧张问题的同时，降低了开采的成本。

然而，在沿空留巷围岩开采过程中，很容易出现变形问题，这就需要全面分析变形机理和特征，严格落实相关支护技术措施。

关键词：沿空留巷；支护技术；围岩变形；工作面中图分类号：TD353文献标识码：A引言沿空留巷复用巷道围岩发生变形，经过国能神东柳塔煤矿多年探索研究，发现这是必然的。

煤层开采过后，采空区老顶岩层会在矿山压力作用下发生破断失稳，随着回采的持续进行，这种破断呈现周期性的变化，最终形成弧形三角块结构，沿空巷道围岩结构特征与空间结构和覆岩结构运动状况密切关联。

对沿空留巷进行高效的支护也是保证最终开采效率和安全性的关键。

同时，相关工作人员要提高对沿空留巷围岩变形，以及相应支护措施对研究，采取适当方式进行适当改进，完善支护技术，保证沿空留巷生产作业能够顺利、安全进行。

1变形破坏机理概述在开采扰动作用影响下，工作面回采巷道围岩容易产生应力集中现象，在变化、持续的集中应力作用下，巷道围岩原岩应力区、弹性区和塑性区将会沿各自的弱面、节理发生变形破坏。

原岩应力区内的部分围岩在发生变形破坏后向弹性区转移，弹性区内的部分围岩在发生变形破坏后向塑性区转移，最终使得塑性区范围增大。

所以在开采扰动作用下会使得巷道发生冒顶、片帮等现象，如果不采取有效的支护方案，会导致这种具有传递性的围岩破坏持续进行，围岩破坏范围逐渐扩大[1]。

第一，巷道支护方式。

《厚煤层沿空掘巷围岩稳定控制研究》xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•研究背景和意义•国内外研究现状及发展趋势•研究内容和方法•沿空掘巷围岩稳定控制技术研究•沿空掘巷围岩稳定控制技术应用效果分析•研究结论和展望01研究背景和意义1研究背景23厚煤层的开采在我国煤炭工业中占据重要地位沿空掘巷技术在厚煤层开采中具有显著优势沿空掘巷面临的关键问题是围岩稳定性控制提高厚煤层开采的安全性和效率促进沿空掘巷技术的发展和应用为我国煤炭工业的可持续发展提供技术支撑研究厚煤层沿空掘巷围岩稳定性控制方法分析影响围岩稳定性的主要因素提出有效的围岩稳定性控制措施并进行实验验证02国内外研究现状及发展趋势近年来，我国沿空掘巷技术得到了快速发展，研究方向主要包括围岩稳定性分析、巷道支护设计、采煤机及综掘设备应用等。

研究方向我国采煤技术逐渐向智能化、高效化、安全化方向发展，厚煤层开采技术也日益成熟，为沿空掘巷提供了有利条件。

采煤技术国内研究现状及发展趋势研究方向国外针对厚煤层沿空掘巷的研究主要集中在围岩稳定性分析、巷道支护优化设计、先进采煤机及综掘设备研发等方面。

采煤技术国外采煤技术相对成熟，尤其是自动化、智能化采煤技术的发展，为厚煤层开采和沿空掘巷提供了有力支持。

国外研究现状及发展趋势围岩稳定性控制问题厚煤层沿空掘巷过程中，上覆岩层及采空区的移动变形对巷道围岩稳定性产生不利影响，如何有效控制围岩变形是亟待解决的问题。

存在的主要问题巷道支护设计问题由于厚煤层的开采条件较为复杂，巷道支护设计仍存在一定难度，需要进行针对性优化设计，以确保巷道围岩的稳定性。

采煤技术装备问题虽然我国采煤技术逐渐向高效化、安全化方向发展，但与国外先进水平相比，采煤机及综掘设备的研发和应用仍存在差距，需要加强技术创新和研发力度。

03研究内容和方法研究内容沿空掘巷围岩稳定性机理研究研究厚煤层条件下，沿空掘巷围岩的应力分布、变形特征、失稳机制等，为围岩稳定性控制提供理论指导。

厚煤层沿空掘巷围岩稳定控制研究【摘要】地下开采中围岩的稳定性是与围岩本身的完整性和强度相关的，也受外部的应力状态的影响，就影响巷道围岩稳定性影响因素而言，主要有围岩赋存环境、开挖扰动和开挖支护。

本文综合研究了厚煤层沿空掘巷围岩稳定控制的理论分析、控制机理、施工要求，最后做了总结，有较高的实用价值。

【关键词】深部巷道厚煤层沿空掘巷围岩稳定控制1 厚煤层巷道围岩稳定理论分析未经采动的岩体，在巷道开掘以前通常处于弹性变形状态，岩体的原始铅直应力等于上部覆盖岩层的重量。

巷道开掘后原岩应力重新分布，一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。

随着应力重新分布，巷道围岩内出现应力集中，通常巷道两侧的应力集中系数为2～3。

此时巷道周边围岩将承受的铅直压应力。

由于处于周边的岩块侧向应力为零，为单向压缩状态。

随着远离巷道表面，岩块逐渐变为三向应力状态。

岩体力学性质对巷道围岩稳定性影响是均称的，随围岩自身强度的增加，巷道周边各处稳定性越来越好；外界施加的围岩压力对巷道围岩稳定性影响也是均称的，随压力的增加，巷道周边各处稳定性越来越差，解释了随开采深度的增加，巷道维护越来越困难；构造应力对巷道围岩稳定性影响是非均称的，水平应力主要影响巷道顶底板稳定性，垂直应力主要影响巷道两帮稳定性。

2 围岩稳定控制机理围岩内存在各种节理、层理、裂隙等不连续面，这些结构面的分布与强度对岩体的整体强度影响很大，岩体在外力作用下破坏时，首先是结构面的破坏，进而造成整体强度的降低，但结构面的强度一般较低，成为岩体中的薄弱环节，深部开采时，在高构造应力作用下，这一薄弱环节会被放大，极易发生剪切破坏。

锚杆支护能有效地提高结构面的抗剪强度，具体作用示意图如图1所示。

围压越大，岩石强度越高，在围岩破坏前，围压的增长对于岩石强度的增加并不明显，但围岩破坏后，岩石的残余强度对围压比较敏感，较小围压的增长亦能有效地提高围岩的残余强度，改善被锚固岩体的力学性能，从而有利于保持巷道围岩的稳定。

对煤矿开采沿空留巷支护技术的对策分析[摘要]文章在对当前我国煤矿生产沿空留巷支护的主要问题分析的基础上，提出了沿空留巷技术的发展对策，为提高我国沿空留巷技术的使用提供理论参考。

[关键词]沿空留巷技术；煤矿开采；技术手段1当前我国煤矿生产沿空留巷支护的主要问题因为我国煤矿的地质状况差异较大，所以使得进行沿空留巷围岩控制时需要进行复杂的研究，巷旁支护技术处于初步使用阶段，技术层次和水平等没有很好的适合生产的需要。

当前在沿空留巷的支护设计，巷旁支护的实践和理论方面存在着一些问题。

1.1沿空留巷支护设计思路问题我国采煤生产以往使用的沿空留巷技术，其设计的思路存在一定的不合理性，多数都将工作面回采之前的巷道掘进以及回采之后的留巷进行独立的设计，没有从系统的角度进行考虑，更没有实现把沿空留巷作为一个系统工程进行支护，例如在进行需要保留巷道掘进之前，巷道支护形式和支护参数的确定时，对后期沿空留巷技术的实际需要，没有进行预先的考虑，致使沿空留巷后巷里面的支护体强度不符合两次采动影响的要求，巷内和巷旁支护匹配度不够，致使达不到预期的留巷目标。

1.2巷内支护存在的问题很多的理论和采煤生产实践的研究表面，提高留巷围岩的强度，正确地进行巷内支护方式的选择，是实现煤矿所留巷道在留巷后发挥作用的关键。

随着我国的综采综放技术的不断进步，工作面的采煤越来越多，因为工作面采煤能够估出厚度较大的煤层，上覆岩层的活动程度和波及范围也有了一定的增加。

回采巷道内的压力随着采煤高度的增加而增大，加上已采区、工作面的采动引起的支承压力的叠加，使得巷道围岩的应力变大，造成了工作面超前支承压力受影响的距离增加，矿压显现更加的急剧。

沿空留巷的顶板下沉量，在开采厚度增加的情况下也慢慢的增大，在采煤面的前方，巷道断面收缩率较大，如果不采取及时合理的巷内支护，把巷道的变形控制在合理的范围下，则可能会影响所留巷道进行下区段回采时候的正常使用。

1.3巷旁支护存在的问题沿空留巷技术的难点之一就是巷旁支护，这一技术在我国的煤矿生产中，没有得到很好的处理和解决。