深部诚征井沿空留巷围岩控制技术研究

摘要

随着淮南矿区开采深度的增加，瓦斯灾害日益严重，Y型通风沿空留巷是解决这一问题的有效途径，因此，深部矿井沿空留巷围岩能否有效控制是亟待解决的重要课题。本文采用理论分析、计算机数值模拟和现场工业试验等多种研究手段与方法，对深部矿井锚杆支护沿空留巷在不同时期的围岩变形规律和巷道围岩控制技术进行研究。首先应用深井岩层控制的关键层理论，建立了沿空留巷侧向顶板围岩结构模型：通过对顶板下沉及巷旁充填体受力分析计算，找出它们的影响因素，从而为研究深井沿空留巷围岩的变形和控制提供理论依据。其次采用FLAC3D软件对位于不同深度的沿空留巷在采动影响期、留巷影响期及留巷稳定期的留巷围岩变形破坏特征进行分析，获得了沿空留巷巷道围岩在不同阶段的变形破坏随深度变化规律，确定了沿空留巷巷内最佳支护方案。最后在现场试验过程中，对巷道变形、锚杆锚索承载能力、充填体变形和所受载荷大小进行测试，结果表明：沿空留巷采用新型高强锚杆支护体系以及新型膏体充填材料联合支护方案能有效控制巷道变形，保证巷道稳定，取得良好的技术经济效果，沿空留巷可以成功应用在深部矿井开采中，可为类似条件的沿空留巷实践提供指导和借鉴作用。