深井软岩下山巷道群非对称破坏机理与控制研究

论文摘要

受邻近巷道或工作面回采影响,巷道群中单一巷道通常处于复杂应力环境中并呈现非对称变形特点。以皖北煤电公司刘桥一矿II66下山巷道群为支护工程实践,采用现场调查、实验室实验、理论分析、数值模拟及工业性试验相结合的方法,探讨巷道群非对称变形破坏机理,并针对各巷道提出相应优化支护方案。研究表明:1)巷道群中后掘进巷道打破了先掘巷道围岩应力平衡,应力重新分布,在达到新的平衡过程中,围岩变形加剧。2)巷道群围岩岩性软弱、强度低,煤样CT扫描发现存在较多光滑板状裂隙,基质被裂隙网络分割和包围。X射线衍射实验显示,轨道下山底板为弱膨胀性岩石。3)Ⅱ66采区最大水平主应力为31.87MPa,侧压系数1.5,非均匀系数1.61。巷道群最优布置方位角为N269°E或N197°E,实际走向与最大主应力方向夹角为71°,巷道断面承受较高水平应力作用。4)巷道群开拓延伸后,二次应力场在巷间围岩叠加,辅助下山呈非对称变形。4煤回采对巷道群没有影响,6煤西翼工作面回采致使各巷道顶板和右帮位移急剧增大,停采线距离应由60 m改为120 m。5)提出中空组合锚杆(索)分区注浆全断面控制对策,增加控底措施,并对应力集中及变形的始发部位加密支护,同时对U型钢棚进行结构补强。工程实践表明,优化后的支护方案使围岩变形得到有效控制,围岩完整程度显著提高。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘帅,杨科,唐春安

关键词: 深井,软岩,下山巷道群,非对称变形,全断面支护

来源: 采矿与安全工程学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 东北大学资源与土木工程学院,安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室,大连理工大学岩石破裂与失稳研究所

基金: 安徽省重点研究与开发项目(1704a0802129)

分类号: TD353

DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.03.004

页码: 455-464

总页数: 10

文件大小: 1892K

下载量: 325

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