采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (4): 774-785.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0077

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回撤通道围岩稳定与主被动联控技术研究

闫帅,张栋,柏建彪,郭永红   

  1. 1. 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,矿业工程学院,江苏 徐州 221116; 2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116; 3. 新疆工程学院矿业工程与地质学院,新疆 乌鲁木齐 830091; 4. 国能蒙西煤化工股份有限公司,内蒙古 乌海 016062
  • 出版日期:2023-07-15 发布日期:2023-07-27
  • 通讯作者: 闫帅,E-mail: yanshuai@cumt.edu.cn Tel: 13814425372
  • 作者简介: 闫帅(1983— ),男,山东省诸城市人,博士,副教授,主要从事煤矿巷道围岩控制理论与支护技术方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(U21A20107, 52074239);鄂尔多斯市科技计划项目(2022EEDSKJZDZX005)

Stability mechanism and active-passive joint control of surrounding rock in longwall recovery room

  • Online:2023-07-15 Published:2023-07-27

摘要: 为解决综采工作面预掘回撤通道贯通及设备回撤期间大变形失稳问题,建立渐变煤柱承载力模型,引入Weibull分布函数对煤柱上方增量载荷进行高度拟合,并基于修正的SMP准则理论计算得出渐变煤柱临界失稳宽度为10.5 m。基于基本顶断裂位置与回撤通道围岩稳定相互关系,确定基本顶合理跨度,分析揭示回撤通道围岩的失稳机理,并利用UDEC数值计算模型对回撤通道围岩响应特征进行模拟验证,结果具有一致性。提出“水力压裂主控切顶+高水材料墩柱让压支护”主被动联控技术成功应用于棋盘井矿I030901工作面回撤通道围岩控制。监测结果表明:工作面贯通时,墩柱最大工作阻力为9 382 kN,巷道顶板最大下沉量为198 mm,支架工作阻力整面最大平均值为4 278 kN,保证了综采设备安全高效回撤。

关键词: 回撤通道, 失稳机理, 渐变煤柱, 墩柱支护, 水力压裂

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