深部沿空切顶成巷围岩稳定性控制对策

深部沿空切顶成巷围岩稳定性控制对策

论文摘要

基于沿空切顶成巷技术原理,以城郊煤矿深部工作面无煤柱开采为背景,综合运用力学分析﹑模拟计算和现场试验等方法,对深部切顶成巷围岩控制关键对策进行深入研究。结果显示:切顶留巷顶板在侧向形成短臂梁结构,降低了巷旁支护体所受压力,切缝范围内岩层垮落后碎胀充填采空区,使留巷顶板下沉量降低了约50%。采空区侧顶板为切顶巷道围岩变形的关键部位,需进行加强支护;深部切顶巷道实体煤帮塑性区范围大,通过煤帮锚索支护技术可将浅部锚杆承载层锚固在弹性区稳定煤体中;深部切顶成巷来压速度快、强度大,巷内单体支柱易造成冲击破断,采用高阻力液压支架巷内临时支护时可较好地抵抗深部强动压;巷旁刚性挡矸装置因无法适应深部围岩大变形而受压弯曲破坏,深部切顶巷道巷旁挡矸结构需实现一定的竖向让位卸压方可与顶底板协调变形。在研究的基础上提出恒阻锚索关键部位支护+可缩性U型钢柔性让位挡矸+巷内液压支架临时支护+实体煤帮锚索补强的深部切顶成巷联合支护技术,并进行现场工业性试验。现场监测结果表明:留巷围岩在滞后工作面约290 m时基本稳定,且稳定后各项指标满足下一工作面使用要求。

论文目录

  • 1 研究背景
  •   1.1 工程地质条件
  •   1.2 沿空切顶成巷技术
  • 2 切顶卸压力学分析
  • 3 深部沿空切顶成巷数值模拟
  •   3.1 数值模型的建立
  •   3.2 覆岩垮落规律及围岩变形分析
  • 4 深部切顶巷道围岩综合控制对策
  •   4.1 恒阻大变形锚索关键部位支护
  •   4.2 实体煤帮锚索加强支护
  •   4.3 巷内液压支架临时支护
  •   4.4 可缩性U型钢柔性让位挡矸
  • 5 现场工业性试验
  •   5.1 深部沿空切顶成巷参数设计
  •   5.2 聚能爆破裂缝效果
  •   5.3 切顶成巷效果分析
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈上元,何满潮,郭志飚,陈辉,杨军,王炯

    关键词: 深部,沿空切顶成巷,聚能预裂爆破,控制对策,工程试验

    来源: 工程科学与技术 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 华北水利水电大学地球科学与工程学院,中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,河南省正龙煤业有限公司城郊煤矿

    基金: 国家自然科学基金面上项目(51674265),华北水利水电大学高层次人才科研启动项目资助(40655)

    分类号: TD353

    DOI: 10.15961/j.jsuese.201801083

    页码: 107-116

    总页数: 10

    文件大小: 2640K

    下载量: 328

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