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1、太原理工大學(xué)博士學(xué)位論文大采高回采巷道圍巖控制技術(shù)研究姓名：張緒言申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：康立勛;馮國瑞20100401太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文大采高回采巷道圍巖控制技術(shù)研究摘要大采高回采巷道由于礦壓顯現(xiàn)劇烈、應(yīng)力集中系數(shù)大、煤體強(qiáng)度低，巷道兩幫及頂?shù)装逡平看?，變形?yán)重，影響了大采高工作面工作效率的發(fā)揮，因而有必要對(duì)大采高回采巷道的控制技術(shù)進(jìn)行研究。本文以大采高回采巷道為主要研究對(duì)象，采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、理論分析、數(shù)值模擬等方法，對(duì)大采高工作面回采巷道的頂板結(jié)構(gòu)破斷規(guī)律及礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，合理煤
2、柱尺寸問題，兩幫變形特征、影響因素，幫錨桿作用機(jī)理，底臌形式、機(jī)理及控制途徑進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上對(duì)大采高回采巷道的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探索性研究。主要結(jié)論如下：（1）通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)揭示了大采高回采巷道圍巖變形的基本特征和規(guī)律。（2）構(gòu)建了大采高回采巷道上覆巖層的結(jié)構(gòu)模型，并分析了其受力狀態(tài)變化情況，在此基礎(chǔ)上分析了回采巷道上覆巖層的破斷規(guī)律，給出了基本頂回轉(zhuǎn)巖塊的基本參數(shù)，以及回轉(zhuǎn)對(duì)回采巷道煤柱作用力的計(jì)算公式。（3）對(duì)動(dòng)載作用下煤柱的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上給出了基本頂回轉(zhuǎn)作用下采空區(qū)側(cè)煤柱塑性區(qū)的寬度計(jì)算公式
3、，彈性區(qū)寬度計(jì)算公式，改進(jìn)了原有的煤柱尺寸計(jì)算公式。（4）在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論分析研究了大采高回采巷道兩幫的變形特點(diǎn)、影響因素，分析了幫錨桿（索）的作用機(jī)理，給出了通過增加錨桿（索）長度，增強(qiáng)錨固力，加強(qiáng)頂角、底角支護(hù)，采用高延伸率、讓壓錨桿（索）+鋼帶+鐵絲網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的方式控制大采高回采巷道兩幫變形的途徑。（5）分析了大采高回采巷道底臌的形式及機(jī)理，運(yùn)用數(shù)值模擬的方法研究了底臌影響因素，結(jié)合回采巷道特點(diǎn)提出適宜的底臌治理方法。III太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文（6）在上述研究的基礎(chǔ)上，給出了大采高回
4、采巷道的支護(hù)原則，并結(jié)合趙莊煤礦32053巷道現(xiàn)有支護(hù)條件下變形特點(diǎn)及錨桿（索）受力情況，對(duì)趙莊煤礦大采高回采巷道現(xiàn)有支護(hù)方式進(jìn)行了改進(jìn)。綜上所述，本文在理論分析和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)踐，修正了大采高回采巷道支護(hù)存在的誤區(qū)，并給出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，對(duì)支護(hù)理論的發(fā)展及大采高回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義，部分研究成果得到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的證實(shí)。關(guān)鍵詞：大采高，回采巷道，頂板結(jié)構(gòu)，塑性區(qū)，底臌，支護(hù)技術(shù)IV太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文RESEARCHONSURROUNDINGROCKCONTROLTECHNI
5、QUESOFMININGROADWAYSINHIGHMININGLONGWALLFACEABSTRACTThecharactersoftheminingroadwaysunderLargeminingheightonminingpressuresevereappearance，largestressconcentrationcoefficient,lowstrengthandlargeamountofdeformationWhichrestrictstheexertionoftheefficiencyoflar
6、geminingheight.Itisnecessaryoftheresearchesonaroundrockcontroltechniquesofroadwaysunderlargeminingheight.Itadoptstheminingroadwayunderlargeminingheightasthemainobjectofstudyinthispaper.Whichareresearchedontheruptureruleoftheroofstructure,minepressurebehavior
7、,thereasonablesizeofcoalpillar,thedeformationfeaturesandinfluencingfactorsofthewall,actionmechanismofboltinthewall,theformandmechanismandcontroloffloorheavebyusingofthefieldmeasurement,theoreticalanalysis,numericalsimulationandothermethods.Onthisbasis,resear
8、chesonthesupportingtechnologiesofminingroadwaysunderlargeminingheightarestudied.Themainconclusionsareasfollows.(1)Whichrevealsthedeformationcharacteristicsandlawsofminingroadwaysurroundingrockun
