摘要
随着我国资源节约型社会建设工作的进行，煤炭资源的采出率成为煤矿企业的重点关注对象。沿空留巷作为无煤柱护巷的方式之一，不仅可以极大地减少遗留在采空区的煤柱损失，对于高瓦斯矿井而言，还可以使工作面风流发生改变，从而解决工作面与巷道连接隅角处的瓦斯积聚、采空区瓦斯超限等重大安全问题。由于两次工作面回采对巷道影响时间较长，沿空留巷围岩稳定控制问题一直以来都是煤炭生产企业和专家学者研究的重点。 本文采用现场钻孔窥视、实验室物理力学测试、力学模型理论分析、数值模拟反演与现场工业试验相结合的方法，分析了顶板围岩结构特征和裂隙发育规律、测定了煤岩体物理力学参数，分析沿空留巷基本顶阶段性活动规律、基本顶初次断裂的可能位置、确定了巷旁充填体参数、巷旁充填体加固技术、数值模拟分析了沿空留巷围岩变形时空演化规律，主要结论如下： （1）通过对辅助进风顺槽顶板施工窥视钻孔，利用窥视仪分析了顶板岩层围岩结构特征和裂隙发育状况；实验室进行了煤岩体物理力学参数的测试。 （2）分析了沿空留巷上覆基本顶岩层的阶段性活动规律，基于基本顶初次断裂模型分析了基本顶初次破断的可能存在位置，并将3405工作面工程地质条件参数带入相关公式计算，理论计算结果表明：沿空留巷基本顶初次断裂发生在煤体上方。 （3）利用UDEC软件建立数值计算模型，分析了不同巷旁充填体支护方案条件下充填体塑性区分布、裂隙扩展特征、应力演化及变形规律，确定高水材料充填体的参数：宽度2.0m，水灰比1.5:1，置于采空区侧1.6m；并基于巷旁加固机理，利用数值计算模型，确定巷旁加固技术方案：对拉锚杆直径为22mm，间排距为800×800mm。 （4）在确定的巷旁支护与加固方案条件下，利用FLAC3D数值模拟软件反演了3405辅助进风顺槽沿空留巷时空演化规律和变形特征，验证了该方案对沿空留巷围岩的控制效果。 （5）将该方案应用于新元煤矿3405工作面辅助进风顺槽沿空留巷现场实践，现场矿压观测结果表明：巷道围岩变形整体相对较小；在回采工作面后方80m以后的范围内，沿空留巷顶板的下沉量保持相对稳定，工程应用效果整体较好，巷道后期使用满足要求。
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