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矿井回采巷道受采动矿压影响剧烈,不利于采动巷道支护工程的安全稳定,对于采动巷道稳定控制机理研究一直是持续研究的重要课题。研究采动巷道围岩稳定控制机理,目的是煤矿采动巷道支护对策并解决煤矿采动巷道安全问题,对实现矿井生产的安全高效具有重要的理论研究的意义和井巷支护工程设计参考价值。 因此,本文以平沟煤矿020903回风顺槽(简称903回风顺槽)为研究对象,通过现场调研,运用数值模拟和运用矿山压力与岩层控制的理论对采动巷道围岩应力环境变化特征和采动巷道围岩控制对策进行分析研究。本文主要研究内容如下: (1)通过现场调研平沟煤矿903回风顺槽巷道工程地质特征,结合数值模拟分析认为:该回采巷道巷道变形速率快,且支护较为困难;从承载结构上来看避免与采空区的围岩塑性破碎发生贯通,保护好巷道邻近采空区一侧的903回风顺槽帮部围岩稳定至关重要。 (2)运用矿山压力与岩层控制理论、矿山岩体力学理论来建立分析复杂围岩应力环境下的采动巷道力学模型,研究围岩在受多重采动影响过程中的围岩受力、围岩破坏程度,理论分析认为,受邻近采空区和本工作面回采的多次采动影响,使得巷道处在非均匀的应力环境之中,其中围岩垂直应力相比于原岩应力增长显著,且沿903工作面推进方向距离越远,则巷道各个位置围岩应力剧烈程度普遍有所降低。 (3)结合以上研究分析成果,提出903回风顺槽采动巷道支护对策,即平沟煤矿采动巷道“锚索+锚杆+钢筋梯子梁+金属网”联合支护设计方案,目的是对巷道的帮顶围岩进行合理的保护,充分发挥围岩本身的自承能力实现采动巷道的围岩控制。 (4)通过现场工业试验反馈分析,自903工作面的回采开始至邻近工作面60 m时,顶底板移近量达372 mm,两帮移近量达147 mm,随后布置的超前支护将更有利于903回风顺槽围岩稳定,所提出的支护设计方案对该采动巷道支护工程的安全稳定是十分有效的。