大采高回采巷道围岩变形控制研究及支护优化.doc

大采高回采巷道围岩变形控制研究及支护优化大采高回采巷道由于巷道高，断面尺寸大，受煤层采动影响时，巷道顶底板及两帮移近量大，变形严重，严重限制大采高工作面高产高效的发挥，因此有必要对大采高回采巷道围岩控制进行研究。本文结合益德煤矿大采高回采巷道现场实测地质材料，采用理论分析、数值模拟等方法，对大采高工作面回采巷道的顶板结构破断规律及矿压显现规律，两帮变形特征、影响因素，帮锚杆作用机理，底鼓形式、机理及控制途径进行了研究，在此基础上对益德煤矿大采高回采巷道支护方案进行了优化。最终得出如下结论：（1）构建了大采高回采巷道上覆岩层的结构模型，并分析了巷道围岩在不同受力状态下的变化情况，在此基础上分析了回采巷道上覆岩层的破断规律，给出了基本顶回转岩块的基本参数，以及回转对回采巷道煤柱作用力的计算公式。（2）结合理论分析研究了大采高回采巷道两帮的变形特点、影响因素，分析了帮锚杆（索）的作用机理，给出了通过增加锚杆（索）长度，增强锚固力，加强顶角、底角支护，采用高延伸率、让压锚杆（索）+钢带+铁丝网联合支护的方式控制大采高回采巷道两帮变形的途径。（3）分析了大采高回采巷道底鼓的形式及机理，运用数值模拟的方法研究了底鼓影响因素，结合回采巷道特点提出适宜的底鼓治理方法。（4）在上述研究的基础上，给出了大采高回采巷道的支护原则，并结合益德煤矿150101工作面回采巷道现有巷道条件，提出三种支护方案，通过数值模拟对三种支护方案进行分析对比，得出最优支护方案，进而对益德煤矿大采高回采巷道现有支护方式进行优化改进。