【摘 要】
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随着时代的发展,人类对电子智能产业的需求越来越大,间接导致对电力的消耗越来越多,虽然我国目前正在大力发展太阳能、风能等新能源产业,但是我国主要电力供求仍然由不可再生的煤矿资源获得,因此,煤矿的安全高效开采必然成为今后的一种发展趋势。由于多个采场应力叠加作用下,对沿空巷道围岩稳定性造成一定干扰,为此很多专家提出切顶卸压技术,通过人为预留切缝,将上覆岩层附加荷载转移至采空区,降低12407工作面回采侧
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随着时代的发展,人类对电子智能产业的需求越来越大,间接导致对电力的消耗越来越多,虽然我国目前正在大力发展太阳能、风能等新能源产业,但是我国主要电力供求仍然由不可再生的煤矿资源获得,因此,煤矿的安全高效开采必然成为今后的一种发展趋势。由于多个采场应力叠加作用下,对沿空巷道围岩稳定性造成一定干扰,为此很多专家提出切顶卸压技术,通过人为预留切缝,将上覆岩层附加荷载转移至采空区,降低12407工作面回采侧向支承压力及动压对12406工作面沿空巷道的影响,较大程度地改善煤柱及巷道顶板的应力,为合理减小预留煤柱宽度创造条件。本文在切顶基础上,通过系统分析切顶卸压后工作面侧向支承压力、煤柱及巷道顶板竖向应力分布、沿空巷道围岩变形情况,合理选择12406工作面胶带顺槽的煤柱尺寸,在保障12406工作面胶带顺槽安全稳定掘进前提下,实现资源利用最大化。论文整个框架分为以下几个方面:（1）对12407胶带顺槽所取的煤、岩试样加工打磨,并对其进行单轴抗压试验、假三轴试验、巴西劈裂试验,测得其抗压强度、弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、抗拉强度等基本力学参数,计算其普氏系数,了解围岩坚固程度,为巷道围岩的稳定性控制提供基础。（2）建立切顶前后力学模型,对其进行定性分析,通过模拟切顶前后煤柱的应力分布及巷道顶底板与两帮移近量情况,分析爆破切顶的卸压效果,根据工作面顶板岩层分布,进行钻孔设计,并通过现场爆破试验,参考爆破孔裂缝发育窥视情况,确定最佳切顶爆破参数。（3）利用ABAQUS软件模拟色连二矿采空区及周边次生应力分布规律,切顶卸压预留不同煤柱宽度时煤柱、巷道顶板应力分布及围岩变形情况,预测分析最佳煤柱宽度,并针对沿空巷道围岩变形情况,提出合理的支护方案。（4）通过对12407工作面回采时切顶段与未切顶段产生的侧向支承压力进行现场监测,分析切顶前后侧向支撑压力的变化规律,确定切顶后最佳的预留煤柱宽度,并对12407工作面回采时来压步距与工作面采动超前影响范围进行监测,与未切顶工作面的矿压监测数据进行对比分析,验证切顶效果。本论文系统分析了切顶前后围岩的应力、位移变化情况,验证了切顶参数的爆破效果,确定了预留煤柱的最佳宽度,在保障安全开采的基础上,提高煤炭的回采率,为采场围岩切顶卸压协调控制技术、合理煤柱宽度预留提供参考,为沿空巷道布置提供依据。图[67]表[21]参[82]
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