为研究沿空留巷围岩的变形机理,分析了留巷围岩顶板下沉的力学模型,得出了顶板下沉量的解析解,并根据具体的地质条件进行了顶板厚度、巷道宽度、支护阻力等影响因素的分析,顶板厚度越大下沉量越小,巷道宽度越大下沉量越大,支护阻力越大下沉量越小,从而为沿空留巷围岩的变形控制提供了理论依据。

文章采用数值计算软件FLAC3D,研究了不同煤柱宽度及锚杆支护强度对沿空留巷侧小煤柱稳定性及掘巷巷道围岩变形的影响,得出煤柱宽度是影响煤柱稳定性与巷道围岩变形的决定性因素,高系统支护强度能有效地控制巷道围岩变形的结论。同时,以朱集矿沿1111(1)工作面轨道平巷为工程背景,得出:煤柱宽度为3m时,煤柱内垂直应力集中系数低,应力集中影响范围小,煤柱与掘巷巷道变形量最小,稳定性最好。在此基础上确立的高强度锚杆支护方案,成功保持了小煤柱的稳定性并控制住掘巷阶段巷道围岩的大变形。

基于切顶卸压无煤柱自成巷技术原理，分析了沿空切顶巷道围岩结构体系演化过程及上覆岩层荷载传递机制，揭示了留巷过程中基本顶岩层“固支梁结构→砌体梁结构→简支梁结构”和切顶岩层“固支梁结构→一端固支、一端简支梁结构→悬臂梁结构”的围岩结构演变过程；基于顶板岩层运动特征及围岩结构状态，指出切顶卸压无煤柱自成巷顶板下沉主要由基本顶“给定变形”下沉量和切顶岩层离层量共同组成，通过建立顶板下沉力学模型导出了基本顶“给定变形”下沉的计算公式，并探讨了其下沉量与切顶高度、开采厚度的影响关系；最后针对顶板下沉的主要

首先采用灰色关联度理论分析了采深、采高、充填体宽度、工作面长度、煤层倾角、巷道断面大小等因素对顶底板移近量、两帮移近量的影响程度。然后采用正交数值模拟方法对沿空留巷围岩变形量的因素进行了分析。研究结果表明:工作面埋深和巷道断面面积对沿空留巷的围岩变形量具有较大的影响,而采高、煤层倾角及工作面长度对沿空留巷巷道变形量影响相对较小。

为控制深部充填开采的沿空留巷大变形，以山东某采选充一体化矿井充填工作面留巷为工程背景。综合运用理论分析、数值模拟和现场实测的方法。分析了沿空留巷大变形的影响因素，建立了厚硬顶板下充填开采沿空留巷结构力学模型，结合等价采高原理得出了厚硬顶板充填面充实率与留巷顶板下沉量之间的关系，并据此提出了留巷大变形的控制对策：优先加强留巷侧采空区充填；提高矸石墙强度；优化矸石墙支护参数。采用FLAC3D软件计算分析了在不同的采空区充实率、留巷侧加强充填段长度、矸石墙强度、矸石墙支护让压距离下的巷道变形控制效果。