摘要
针对高河煤矿沿空留巷工程，分析总结现场调研得出的沿空留巷围岩控制经验，通过锚杆受力无损检测分析掌握沿空留巷锚杆受力变化规律，提出“非对称支护”优化方案。建立数值模型，通过实测数据验证数值模型参数；进行支护参数优化，确定优化方案并成功进行了现场工业性试验。主要结论如下： （1）经现场调研分析，由于巷道支护强度较高，巷道的围岩变形往往在沿空留巷期间和二次采动影响期间较为严重，在工作面回采时巷道变形不太明显；从经验上W1309与W1310工作面沿空留巷围岩控制难度比W1319工作面和E1303工作面低，有利于锚杆支护参数优化，适当降低沿空留巷成本，但需要考虑巷道围岩条件变化，在进行充分测试评估的基础上实行参数优化。 （2）理论分析了锚杆受力无损检测机理，通过实验室试验标定了锚杆振动参数，分别在W1309工作面进风巷回采期间和沿空留巷期间进行锚杆受力无损检测，发现在回采期间，由于W1309工作面煤体完整性较好，变形量较小，锚杆的受力平均值和波动值均不大，锚杆受力并未随着工作面的推进而急剧增加；进入沿空留巷后，煤帮锚杆受力会显著增大，柔模混凝土巷旁充填体内的对拉锚杆受力增长不明显，对拉锚杆并未起到预期作用。同时也说明在沿空留巷围岩控制中，煤帮的变形需要重点关注，柔模混凝土巷旁充填体对拉锚杆在当前支护强度下存在支护浪费。 （3）提出了基于锚杆受力无损检测的沿空留巷锚杆支护参数优化方法，即“原始方案-无损检测与分析-优化方案与数值计算-应用反馈”，提出了两种锚杆支护参数优化方案。 （4）建立了FLAC3D数值模型，利用W1309工作面回采期间和沿空留巷期间巷道围岩变形、锚杆受力实测数据验证了数值模拟参数，用于W1310工作面锚杆支护参数优化。从数值模拟结果来看，两种优化方案均能有效控制巷道围岩变形，方案二更具有技术经济优势。 （5）进行了优化支护方案二的工业性实践，通过分析巷道表面变形观测结果和锚杆受力测试数据，优化方案能够充分发挥锚杆支护结构作用，在控制沿空留巷变形的基础上，降低了巷道支护成本，在类似条件工作面沿空留巷工程中具有较强的推广意义。
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