采动影响下弱胶结层状底板稳定性与控制策略分析

"采动影响巷道弱胶结层状底板稳定性分析与控制对策-论文" 这篇论文聚焦于弱胶结层状底板巷道在强烈采动影响下的稳定性问题。作者以梅花井矿工作面辅助运输巷为研究对象，通过现场调查、理论计算、数值模拟和工程试验等多角度研究方法，深入探讨了巷道围岩的变形破坏机理以及相应的控制策略。 论文指出，井田内的含煤岩层成岩程度低，胶结程度差，导致顶底板岩层纹理发育，使得巷道存在大变形的可能性增大。在采动作用下，巷道呈现出明显的非对称性变形破坏，尤其是实体煤侧的肩角、煤柱侧的底角和底板区域成为大变形的高发地带，其中底臌成为主要的收敛形式。底板的变形行为受到工作面动态位置和弱胶结软岩蠕变性的共同影响，表现出明显的时空特性。 论文运用弹性理论建立了横观各向同性的底板力学分析模型，以此推导出层状底板任意点的真实应力状态，精确描绘了底板的非对称应力分布特征。依据摩尔-库伦破坏准则，论文得出了层状底板的破坏判据，并通过Matlab计算模拟了底板非对称的马鞍形破坏模式。上覆岩层关键岩块的回转变形产生偏载效应，导致围岩主应力方向发生偏转，偏角越大，塑性区的非对称性扩展越显著，体现出围岩破坏的显著方向性，垂直于最大主应力方向的围岩破坏更为严重。 针对这种强采动下弱胶结层状底板的非对称破坏特征，论文提出了基于破碎区修复、塑性区加固、弹性区承载的底板分区差异化支护技术。这一技术方案旨在通过分区针对性的支护措施来增强底板的稳定性。 工程实践证明，上述控制对策能够有效应对弱胶结层状底板的稳定性问题，对类似工况下的巷道支护设计提供了理论支持和实践经验。论文的研究成果对于提升煤矿安全生产水平、优化开采技术以及减少因底板不稳定带来的经济损失具有重要的理论与实践意义。