沿空掘巷成功解决了以往留设宽煤柱护巷采区采出率低的问题,但沿空掘巷受采动支承应力的作用明显,随着开采深度的增加,采动支承应力成倍增长、甚至更大,造成深部沿空掘巷极难维护。本课题以深部采动支承应力对沿空掘巷围岩作用为主线,综合运用多种方法研究分析,得到以下几点结论(1)建立了深部沿空掘巷围岩的结构力学模型,揭示了该结构稳定的主要影响因素和影响规律,提出了控制三角块结构转动失稳是保证深部沿空掘巷成功的关键;(2)分析了深部沿空掘巷不同阶段围岩应力场演化规律,探讨了三角块结构的转动失稳与窄煤柱稳定的内在关系,揭示了窄煤柱变形破坏规律与稳定原理,提出了合理窄煤柱宽度的确定方法与控制技术;(3)结合对深部沿空掘巷围岩破裂区、塑性区演化规律的分析,研究了破裂区锚固结构的变形破坏机制,揭示了破裂围岩条件下锚杆支护作用机理与破裂区锚固结构的稳定机理,相应提出了深部沿空掘巷保持窄煤柱稳定与破裂区锚固结构稳定的多次耦合锚杆支护技术;(4)结合现场观测和实验室试验,发现了深部沿空掘巷底鼓存在零变形点,浅部上升、深部下沉的规律,针对此规律相应提出了水力膨胀锚杆控制深部沿空掘巷底鼓的原理和技术。
英文主题词Deep roadway driving along the next goaf; narrow pillar;Mechanism of bolt supporting;Multiple coupling support;Floor heave control