深井沿空掘巷围岩变形破坏特征及控制技术研究

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2019.0586

采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (2): 227-236.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.0586

深井沿空掘巷围岩变形破坏特征及控制技术研究

程利兴，康红普，姜鹏飞，李文洲，杨建威，郑仰发，伊康

1．中国矿业大学(北京)能源与矿业学院，北京 100083； 2．煤炭科学研究总院开采研究分院，北京 100013； 3．中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013； 4．天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013

出版日期:2021-03-15 发布日期:2021-04-06
作者简介:程利兴(1987— )，男，河南省永城市人，博士研究生，主要从事巷道围岩控制方面的研究。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2017YFC0603003)

Deformation and failure characteristics and control technology of surrounding rocks in deeply gob-side entry driving

Online:2021-03-15 Published:2021-04-06

摘要/Abstract

摘要： 针对深井高应力软岩巷道变形量大、变形持续时间长、巷道难支护等问题，以口孜东矿沿空巷道为工程背景，通过现场调研、地应力测试、矿物成分分析及巷道围岩力学性能测试等手段，揭示高地压、强扰动是巷道产生大变形破坏的主要动力源，低抗载性围岩破裂加剧了巷道围岩的结构风化和强度劣化，加剧了巷道扩容变形，构成巷道产生大变形的主要内因；巷道断面不合理，支护强度低，加剧了巷道围岩扩容变形，构成巷道大变形的主要外因。从巷道破坏模式方面分析巷道 5 种典型变形破坏特征及发生机制；通过现场观测，揭示巷道表面变形的空间非对称性、不同深度围岩变形的跳跃性，以及巷道围岩内部结构劣化的非均匀性和跳跃性；总结了巷道大变形机理是高应力驱动下塑性区劣化后的围岩产生显著的流变与强烈的扩容变形，加速了巷道的变形失稳。提出口孜东矿沿空掘巷以“高预应力主动支护、注浆改性加固、强帮护顶” 为核心的沿空掘巷支护技术，现场监测表明，该支护方案可有效控制深部高应力软岩巷道变形。

关键词: 千米深井, 高应力, 大变形, 软岩巷道, 沿空掘巷

中图分类号:

TD 353

程利兴, 康红普, 姜鹏飞, 李文洲, 杨建威, 郑仰发, 伊康. 深井沿空掘巷围岩变形破坏特征及控制技术研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2021, 38(2): 227-236.

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深井沿空掘巷围岩变形破坏特征及控制技术研究

Deformation and failure characteristics and control technology of surrounding rocks in deeply gob-side entry driving

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