采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 161-171.doi: 1673-3363-(2025)01-0161-11

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沿空巷道围岩变形破坏特征及控制技术研究

王永涛1,谢中辉1,余江2,马宏发2,金淋淋2,汪锋1,2,孙文亮1,陈方明1   

  1. 1. 山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安710018;2. 山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590
  • 出版日期:2025-01-15 发布日期:2025-01-18
  • 通讯作者: 余江,E-mail:yjsdust2001@163.com, Tel:18230817439
  • 作者简介:王永涛(1983— ),男,山东省招远市人,高级工程师,主要从事煤矿开采方面的研究与管理。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52404132);山东省泰山学者工程专项经费项目(tsqn202312195);山东省高等学校青创科技支持计划项目(2022KJ320);山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15)

Research on deformation and failure characteristics of surrounding rock in roadway along goaf and control techniques

  • Online:2025-01-15 Published:2025-01-18

摘要: 针对亭南煤业某沿空巷道变形严重、支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟及现场试验等方法,确定沿空巷道覆岩关键块断裂位置及内应力场分布范围,分析不同支护方案下巷道围岩变形特征,提出合理巷道支护优化措施。研究结果表明:沿空巷道布置于距采空侧煤壁16.12 m的内应力场范围内;关键块B在距采空侧煤壁14.07 m处断裂,断裂线位于实体煤上方;侧向支承压力在距采空侧煤壁0~17 m内为应力降低区,并在14 m处达到峰值。在原支护方案下,巷道受关键块B回转下沉影响,顶板以拉伸破坏为主,最大下沉量为311 mm;两帮以剪切破坏为主,煤柱帮塑性区范围大于实体煤帮;煤柱帮中上区域破坏最为严重,水平位移最大为386 mm,实体煤帮水平位移最大为332 mm,巷道变形呈两侧非对称形态。基于沿空巷道破坏特征提出“高强锚杆索配合锚网、钢带”联合支护优化措施,现场监测结果表明,该方案可有效控制围岩变形,满足安全生产需求。

关键词: 沿空巷道, 围岩变形, 内应力场, 数值模拟, 支护技术

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