采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (5): 937-945.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0123

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极软煤层动压巷道围岩大变形特征及全锚索支护技术研究

孙利辉,张海洋,张小建,穆彦鹏,王坤,杨贤达,杨本生,蓝成仁   

  1. 1.河北工程大学矿业与测绘工程学院,河北 邯郸 056038;2.矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室, 陕西 西安 710054;3.河北省煤炭资源综合开发与利用协同创新中心,河北 邯郸 056038;4.冀中能源股份 有限公司邯郸云驾岭矿,河北 邯郸 056302;5.冀中能源股份有限公司邯郸郭二庄矿,河北 邯郸 056305
  • 出版日期:2021-09-15 发布日期:2021-09-28
  • 作者简介:孙利辉(1978— ),男,辽宁省清原县人,博士,副教授,从事深部巷道支护、矿山压力及岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
    河北省重点研发计划项目(19275508D);国家自然科学基金项目(51874113,52074100);矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室 开放基金项目(KF2018-07)

Large deformation characteristics and full cable support technology of dynamic pressure roadways in extremely soft coal seams

  • Online:2021-09-15 Published:2021-09-28

摘要: 极软煤层回采巷道巷帮变形破坏严重,传统锚网索支护无法有效控制巷道稳定,常常出现 前掘后修的问题。以郭二庄矿 22311 工作面回风巷煤帮强烈变形问题为背景,分析极软煤体物理 力学特征及破碎机理,研究巷道煤帮强烈大变形规律,提出巷道短锚索支护+长锚索补强的全锚 索加固技术。结果表明:煤体表观上结构致密,实则其内部孔隙由大量的黏土矿物填充,致使煤 体极易发生崩解破坏,煤体原始强度及开采扰动后残余强度均较低;煤样在外载荷作用下内部会 形成竖向贯通性 X 型裂隙,巷帮煤体在该裂隙扩展中形成由外向内的渐进性滑移破坏线,导致巷 帮部分锚杆失效、锚索破断;巷道全锚索支护较原锚杆支护围岩支护强度提高了 1.67 倍,煤体承 载能力得到了加强,锚固结构控制围岩范围增大了近 1 倍,抑制了围岩滑移破坏。现场试验表明: 巷道围岩变形满足正常使用要求,锚索受力在合理载荷范围内。全锚索支护技术是极软弱煤岩体 巷道支护的重要方法之一。

关键词: 极软煤层, 煤体大变形, 滑移变形, 前掘后修, 全锚索支护

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