采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (4): 677-687.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0019

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特厚高位顶板切顶自成巷围岩控制技术

张文杰,何满潮,王炯,程满江   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京100083;
    2. 中国矿业大学(北京) 隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室,北京100083)
  • 出版日期:2024-07-15 发布日期:2024-07-13
  • 通讯作者: 王炯,E-mail: wangjiong0216@163.com Tel: 010-51733713
  • 作者简介:张文杰(1995— ),男,甘肃省天水市人,博士,从事切顶卸压无煤柱自成巷、矿山压力与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52074300);中央高校基本科研业务费项目(2022YJSSB04)

Extra thick high roof cutting roof self-formed roadway surrounding rock control technology#br#

  • Online:2024-07-15 Published:2024-07-13

摘要: 为解决传统留煤柱沿空留巷煤炭采出率低、采掘接续紧张、煤柱应力集中、巷道支护难度大等棘手的难题,以响水煤矿播土区东二采区120313工作面为研究对象,通过短臂梁顶板围岩破坏机制力学模型受力分析与计算、FLAC3D数值模拟巷道顶板切顶卸压效果分析、现场实验的研究过程,确定巷道主动支护参数、顶板爆破参数、挡矸参数和临时支护参数,提出中厚煤层巷道特厚高位顶板“恒阻大变形锚索+巷道顶板双向定向预裂爆破+巷帮补强支护+可伸缩性U型钢挡矸+单体液压支柱临时支护”围岩稳定性控制技术。结果表明:根据顶板的力学性质,特厚高位顶板单根恒阻大变形锚索补偿支护力所需最大值为309 kN;回风巷道顶板切顶与未切顶比较,切顶时工作面超前支承压力最大值减小15%,巷道侧向支承压力最大值减小27%;巷道变形得到有效的控制,在滞后工作面160~175 m范围内巷道围岩趋于稳定。该工作面单位煤柱长度回收煤炭12.48 t,提高了区段煤炭采出率,降低了采矿成本。


关键词: 短臂梁, 补偿支护, 切顶卸压, 数值模拟, 围岩稳定性

中图分类号: