[00129040]松软厚煤层综放工作面沿空留巷技术研究及应用

以前综放沿空留巷应用较少、基本没有应用。成果针对综放沿空留巷顶板为松软煤层、巷道围岩控制难度大等问题,深入研究了综放端头基本顶破断的力学机制、充填区域上方顶煤变形特征及控制、巷旁支护阻力及充填体预应力承载结构、大变形巷内围岩控制技术等,解决了松软厚煤层综放沿空留巷围岩控制的技术难题。 分析了综放工作面顶板运动与巷旁充填体的相互作用关系,基于综放工作面顶煤力学特性和高水材料巷旁充填体承载特性,建立了综放沿空留巷关键块结构稳定力学模型,得到巷旁充填体前期切顶和后期稳定支护阻力计算式,为综放沿空留巷巷旁充填体设计提供了理论依据。 分析了综放沿空留巷巷道上方顶煤,特别是充填体上顶煤的变形破坏特征,建立了综放工作面沿空留巷巷道上方顶煤传递承载力学模型,揭示了顶煤对综放工作面沿空留巷力的传递机理,研究了顶煤的力学特性对留巷围岩稳定性的影响规律,揭示了综放工作面沿空留巷顶煤稳定机理,开发了充填体上方顶煤的稳定控制技术,为综放沿空留巷成功实施提供了技术途径。 研究了巷旁支护、巷内支护及巷道围岩力学特性对综放工作面沿空留巷围岩变形的影响规律,揭示了强采动下的综放工作面沿空留巷围岩稳定机理,开发了“控顶强帮”的大变形控制技术,实现了松软厚煤层双U型三进一回通风系统,提高了高瓦斯煤层工作面产量和安全可靠性。 通过该项目研究,已经授权了1项、受理了1项发明专利和1项实用新型专利,发表了9篇论文（其中,SCI/EI收录6篇）,革新了充填体施工工艺,一次性实现充填和加固充填体,极大地提高窄充填体（宽高比为0.42）的承载能力和稳定性。通过该项目的实施,增加了内、外圈巷道之间联络巷的间距,巷道工程量大大减少,效益和效率显著提高,为余吾煤业有限责任公司进一步优化巷道布置,在双“U”型巷道布置的基础上,试验U型巷道Y型通风系统,减少巷道掘进量和避免工作面隅角瓦斯超限。因此,该项目具有广泛的推广应用价值。