采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (4): 764-773.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0053

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矸石充填工作面沿空留巷围岩结构演化机理

龚鹏,马占国,和泽欣,徐敏,陈韬   

  1. 1. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221116;
    2. 中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏 徐州 221116
  • 出版日期:2023-07-15 发布日期:2023-07-27
  • 通讯作者: 马占国,E-mail: zgma@cumt.edu.cn Tel: 13512569768
  • 作者简介:龚鹏(1988— ),男,山东省枣庄市人,博士,讲师,从事绿色无煤柱开采方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2019YFC1904304);国家自然科学基金项目(52104107, U22A20598);江苏省青年基金项目(BK20200634)

Structural evolution mechanism of surrounding rock of gob side entry retaining in backfilling mining face

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

摘要: 针对综采矸石充填工作面沿空留巷围岩控制难题,采用数值模拟、理论分析、现场实测等手段,研究矸石充填沿空留巷岩层结构演化特征和载荷传递机制。分析巷旁支护体宽度、柔性层厚度等关键结构参数对巷旁支护水平变形、工作阻力和能量演化的影响规律。结果表明:顶板“大结构”的回转变形特征主要由充填区压实力学特性决定。基本顶结构性回转造成的岩层下沉以“给定变形”的方式施加于留巷“小结构”。巷旁支护体上部设置柔性层可达到适应基本顶“给定变形”的目的;合理的巷旁工作阻力能够限制直接顶离层、剪胀等附加变形,同时避免充填区破碎矸石在顶板高应力作用下的侧向流动。巷旁支护体弹性应变能密度与柔性层厚度呈负相关关系,弹性应变能在充填区侧的积聚反映了该区域的主要承载作用,弹性应变能的积聚程度为巷旁支护状态评价和参数优化提供必要依据。

关键词: 沿空留巷, 结构演化, 巷旁支护, 能量

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