无煤柱自成巷开采围岩控制机理与设计方法

无煤柱自成巷开采是我国自主创新的一种采煤方法。围绕该开采条件下顶板岩层结构、围岩变形特征、围岩应力演化以及巷道稳定性控制等关键问题，对比分析了无煤柱自成巷开采与传统留煤柱开采、现行无煤柱开采条件下的矿压显现特征，揭示了无煤柱自成巷开采宏观位移场和应力场分布规律，建立了无煤柱自成巷采场矿压科学分区，为工程设计和矿压控制提供了数据支撑;针对无煤柱自成巷开采顶板岩层结构特征，建立了顶板岩层“承压结构”和“卸压结构”的概念，明确了各结构变形和受力特征，揭示了顶板变形和稳定性的主要影响因素及影响机制，提出了“可视化”的顶板稳定状态判别方法;构建了无煤柱自成巷开采全过程围岩应力状态演化模型，明确了无煤柱自成巷开采围岩应力和变形演化规律，揭示了切顶卸压、巷道支护对围岩应力和变形的影响机制，明确了围岩结构在无煤柱自成巷开采条件下的力学平衡机理;建立了无煤柱自成巷开采顶板控制分阶段计算模型，明确了顶板结构在不同阶段的稳定特征和控制机理，从顶板-矸石-煤体-支护相互作用机制出发，明确了围岩控制设计准则，提出了无煤柱自成巷开采围岩控制设计方法。