深部厚煤层开采下底板巷道矿压显现与支护优化研究

本文主要针对深部厚煤层开采中的底板巷道受采动影响的矿压显现规律进行了深入研究。以丁集煤矿1282(3)工作面作为工程背景，作者利用超前支承压力分段简化的方法，构建了一种底板应力分布模型。通过实地测量的矿压实测数据，研究人员计算得到了工作面前方不同深度处的应力增量集中系数，发现采动对巷道的超前影响范围大约为110米。 研究中，工作面压力分布呈现出明显的趋势，中间位置压力最高，两侧逐渐降低。当两侧采空时，压力分布中心下移，支架承载的负载显著增加，达到一面采空时的15%至25%。周期性来压现象更为频繁，步距缩短，最大阻力也有所提升。特别是在工作面“一次见方、二次见方”阶段，由于压力急剧增大，动载系数也随之变大，部分液压支架承受不住压力而发生压垮现象。此外，在从单面采空过渡到双面采空期间，巷道的压架数量和动载系数变化复杂，压力波动剧烈。 通过数值分析，发现特厚煤层的支承压力峰值集中在煤柱附近，其峰值压力为35.05兆帕，应力集中系数高达3.43，表明该区域是矿压最为集中的区域。在实际操作中，3802工作面在两面采空阶段，直接顶与垮落矸石形成“岩-矸”结构，侧向老顶则表现为“岩-梁”结构。而当工作面从单面采空转向双面采空时，巷道围岩稳定性下降，支承压力显著上升，支架载荷增大，尤其是下部支架压力变化剧烈。 文章还提到对彬县水帘洞煤矿3802工作面的巷道支护方案设计和效果监测，结果显示巷道支护设计有效，围岩应力、变形控制良好，顶板离层和气体流动得到了有效管理，这证明了所提出的支护理念和理论研究的实用价值。研究结果为类似条件下的巷道维护和煤柱留设提供了宝贵的实践经验和技术参考。 本文引用了多篇相关领域的学术论文，如姜福兴等人关于长壁采场覆岩空间结构的研究，窦林名关于煤矿覆岩空间结构演化的探讨，以及张永久关于特厚煤层开采的煤柱尺寸研究，这些研究为本文的理论分析提供了丰富的理论基础和案例支持。