大倾角破碎煤层巷道冲击破坏特征与支护方法

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0167

采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (5): 946-953.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0167

大倾角破碎煤层巷道冲击破坏特征与支护方法

潘俊锋，刘少虹，夏永学，高家明

1．中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013；2．天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013； 3．煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013

出版日期:2021-09-15 发布日期:2021-09-28
作者简介:潘俊锋(1979— )，男，陕西省旬邑县人，博士，研究员，从事冲击地压、矿井岩层控制与安全高效开采等方面的研究。
基金资助:
科技助力经济 2020 重点专项项目(SQ2020YFF0426364)；国家重点研发计划项目(2017YFC0804204)

Impact failure characteristics and support methods of roadway in largely-inclined broken coal seams

Online:2021-09-15 Published:2021-09-28

摘要/Abstract

摘要： 大倾角煤层巷道冲击地压破坏表现出非对称特征，支护控制方法也特殊。以古山煤矿为工程背景，揭示锚杆锚固体脱落及巷道围岩非对称破坏的原理，提出全断面锚索、网、喷联合非对称支护方法，并进行现场试验。结果表明：随着巷道围岩塑性区域的发育以及外露破碎煤体风化等作用，锚杆轴力衰减严重，锚固体近似处于零压力区，在冲击载荷作用下整体脱落；巷道两帮存在较大的垂直应力，顶底板存在较高的水平应力，在煤层倾角参与作用下，巷道结构出现大致垂直于煤层倾斜方向的主作用力，导致与煤层倾角垂直方向，巷道一侧肩窝和对应的底角变形剧烈；基于巷道破坏原理，提出以帮锚索取代帮锚杆，并进行锚网支护煤体喷浆，解决锚杆轴力降低、锚固体整体脱落问题；针对巷道结构主作用力方向进行非对称加强支护，以控制肩部与底角围岩剧烈对称破坏。工程试验表明，该方法不仅提高了巷道围岩抵抗冲击地压破坏的能力，而且大大减小了巷道围岩变形量。

关键词: 冲击地压, 非对称, 支护, 锚固体, 破坏原理, 全断面, 锚索

中图分类号:

TD 353

潘俊锋, 刘少虹, 夏永学, 高家明. 大倾角破碎煤层巷道冲击破坏特征与支护方法[J]. 采矿与安全工程学报, 2021, 38(5): 946-953.

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大倾角破碎煤层巷道冲击破坏特征与支护方法

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