缓倾斜煤层沿含水采空区掘巷煤柱稳定性研究及支护控制技术

缓倾斜煤层沿含水采空区掘巷煤柱稳定性研究 本研究针对缓倾斜煤层含水采空区沿空掘巷存在围岩失稳和突水风险，旨在分析和判断防水煤柱及其周围煤岩层的破坏规律和抗溃水能力，并研究得出最优的沿空巷道支护控制技术。研究采用正交试验设计和FLAC3D数值模拟的方法，综合分析了影响护巷煤柱稳定性的因素敏感性、不同护巷煤柱留设宽度下围岩的应力场、位移场、孔隙水压力的分布特征以及不同支护参数下的效果优化。 本研究的主要结论如下： 1. 在煤柱宽度为12～18m，水头压力为0～0.3 MPa，煤层倾角为2°～10°情况下，护巷煤柱稳定性影响因素的主次顺序为：水压＞煤层倾角＞煤柱宽度。 2. 在最大水头压力的作用下，护巷煤柱的合理宽度为12m。 3. 确定了2214回风巷的最优支护参数。 4. 井下工业性试验验证了留设12m宽度的护巷煤柱安全经济，采用主被动联合支护参数的沿空巷道的围岩表面位移均处于工程允许范围内。 本研究的结论对缓倾斜煤层沿含水采空区掘巷煤柱稳定性研究具有重要的指导意义，能够为矿井安全生产和资源开发提供科学依据。 知识点： 1. 沿空掘巷技术：沿空掘巷是一种常见的煤矿开采方式，通过在煤层中开采隧道，来获取煤炭资源。然而，沿空掘巷存在围岩失稳和突水风险，影响煤矿安全生产和资源开发。 2. 护巷煤柱稳定性：护巷煤柱是沿空掘巷中的一种重要结构，用于保护煤矿安全生产和资源开发。护巷煤柱的稳定性直接影响煤矿安全生产和资源开发。 3. 流固耦合：流固耦合是指煤柱和围岩之间的相互作用，影响煤柱的稳定性。流固耦合是研究护巷煤柱稳定性的一个重要方面。 4. 正交试验设计：正交试验设计是一种常见的试验设计方法，用于研究护巷煤柱稳定性的影响因素。 5. FLAC3D数值模拟：FLAC3D是常见的数值模拟软件，用于模拟护巷煤柱稳定性的数值分析。 6.孔隙水压力：孔隙水压力是指煤层中孔隙水的压力，影响煤柱的稳定性。 7. 主被动联合支护参数：主被动联合支护参数是指沿空巷道的支护参数，用于保护煤矿安全生产和资源开发。 本研究为缓倾斜煤层沿含水采空区掘巷煤柱稳定性研究提供了重要的结论和指导意义，对矿井安全生产和资源开发具有重要的指导意义。