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摘要：随着矿井开拓深度的进一步延伸,煤柱宽度对于维持采场围岩稳定重要性越来越突出,选择较小宽度煤柱可以减少煤炭资源损失。而窄煤柱作为沿空巷道围岩结构重要的组成部分,其稳定性问题一直是实施沿空掘巷技术的关键,本文以任楼煤矿7259工作面为研究背景,在“顶板软、底板软、煤质松软”即三软特征条件下,运用理论分析、数值模拟、工程类比等方法,针对窄煤柱稳定性、合理煤柱宽度留设及沿空巷道围岩控制问题进行了研究。首先从煤柱稳定性机理为切入点,通过构建沿空掘巷力学模型,研究沿空巷道上覆岩体破断结构特征,着重于掘进期间与采动影响阶段弧形三角结构关键岩块B的受力分析,为研究煤柱变形破坏提供力学理论支撑；然后应用FLAC3D数值模拟软件,建立数值模型,研究掘巷前沿空煤体边缘应力分布规律及开掘期、回采期在不同煤柱宽度下的应力分布和位移变化规律,分析不同煤柱宽度护巷作用的效果,进一步判定窄煤柱稳定性,并依据煤柱破坏机理、煤柱留设原则及变形破坏规律,通过煤柱强度经验计算公式,最终确定沿空掘巷窄煤柱合理尺寸为5m。同时结合现场实际条件,采用“一次锚带网索+二次高帮补强加固支护”联合支护方案,能够有效控制围岩变形,取得良好的支护效果,进一步完善了三软煤层条件下沿空掘巷围岩控制技术,为相似条件下沿空掘巷煤柱留设和巷道支护提供一定的理论基础和参考价值,对沿空掘巷设计科学化和矿井安全生产具有重要意义。 还原

关键词：三软煤层; 沿空掘巷; 数值模拟; 联合支护;

导师：孟祥瑞;