采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (5): 861-870.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.05.001

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坚硬顶板条件下裸顶巷道煤帮稳定性分析及控制对策

杨仁树,朱晔,李永亮,李炜煜   

  1. 1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083;2.北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083;3.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083
  • 出版日期:2020-09-15 发布日期:2020-10-07
  • 通讯作者: 朱晔 E-mail:zhuye0421@163.com Tel:17610377299
  • 作者简介:杨仁树 (1963— ),男,安徽省和县人,教授,博士,博士生导师,主要从事矿山建设与岩土工程方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金青年科学基金项目(51804310);国家重点研发计划项目(2016YFC0600903);国家自然科学基金项目(51134025)

Coal ribs stability analysis and control countermeasures of bare roof roadway under hard roof condition

  • Online:2020-09-15 Published:2020-10-07

摘要: 为研究坚硬顶板条件下裸顶巷帮的支护问题,综合采用现场调研、力学分析、数值计算和工业性试验等方法,对巷帮稳定性进行分析,并提出针对性的控制对策。根据弹塑性理论,构建巷帮卸荷力学模型,推导出巷帮任一点应力的解析表达式。基于巷帮的应力状态获得巷帮张拉损伤判据,采用控制变量法,通过Matlab计算得出卸荷系数和裂隙面倾角对巷帮损伤的影响。针对巷帮的变形破坏特征,提出基于“强帮护顶,强角控跨”的围岩控制原理,现场试验表明,支护方案可保证巷帮基础的强支承,实现顶板岩梁的微扰动,保障巷道服务期间的安全有效使用。

关键词: 坚硬顶板, 裸顶, 巷帮稳定, 损伤, 围岩控制

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