采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (2): 232-242.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0099

• 论文 • 上一篇    下一篇

切顶条件下综放沿空留巷充填体承载特征及合理宽度研究

冯超,刘少伟,张小东,张英,姜彦军,李永恩   

  1. 1. 河南理工大学能源科学与工程学院,河南 焦作 454000; 2. 安阳工学院土木与建筑工程学院,河南 安阳4 55000;  3. 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454000; 4. 中赟国际工程股份有限公司,河南 郑州 450007;  5. 河南省新郑煤电有限责任公司,河南 郑州 451184; 6. 神华国能集团有限公司煤炭管理部,北京 100033
  • 出版日期:2023-03-15 发布日期:2023-04-18
  • 通讯作者: 刘少伟,E-mail:lswxll@126.com Tel: 13103992857
  • 作者简介:冯超(1989— ),男,河南省信阳市人,博士研究生,讲师,从事巷(隧)道围岩控制方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52074102,51674098);河南省自然科学杰出青年基金项目(212300410006)

Study on the bearing characteristics and reasonable width of the backfilling body for gob-side entry in fully-mechanized top-coal caving face under the roof cutting condition

  • Online:2023-03-15 Published:2023-04-18

摘要: 超前工作面致裂顶板卸压配合巷旁充填的留巷方式,是解决综放工作面留巷难的有效途径之一,而巷旁充填体参数合理化设计是该留巷方式成功的关键。构建切顶高度范围内采空区等效承载本构关系,推导切顶条件下综放沿空留巷充填体支护阻力表达式,结合赵家寨矿12209工作面沿空留巷的工程地质条件,计算充填体合理宽度和变形量范围。基于对切顶高度范围内采空区承载本构关系的数值反演,揭示充填体承载特征并确定充填体合理宽度值。研究结果表明:采空区断裂岩层与矸石经历由接触到逐渐压实的过程中,采空区压缩位移不断增大,充填体支护作用不断减小;理论计算得到充填体最小宽度为1.95 m;随着工作面推进,充填体承载力呈先急剧增长、再快速增长、最后稳定3个阶段变化,并与采空区矸石承载特征保持协调关系;确定赵家寨矿12209综放工作面充填体合理宽度为2.2 m,工程实践表明,巷道围岩稳定性较好,实现了对该类巷道围岩稳定性控制。

关键词: 沿空留巷, 协同控制, 承载特征, 双屈服模型, 参数设计

中图分类号: