采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (4): 655-665.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0189

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深井切顶留巷围岩变形机理与分区治理技术研究#br#

华心祝,李琛,王仙龙,祁亚宝,陈登红,庞文   

  1. 1. 安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽淮南232001; 2. 安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南232001;3. 淮沪煤电有限公司丁集煤矿,安徽淮南232141)

  • 出版日期:2024-07-15 发布日期:2024-07-13
  • 通讯作者: 李琛,E-mail: lichen3553@163.com Tel: 13365547865
  • 作者简介:华心祝(1964— ),男,安徽省潜山县人,教授,博士生导师,从事巷道围岩控制相关理论与技术方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52374075,51774010)

he deformation mechanism and zoning control technology of surrounding rocks of the roof-cutting deep well#br#

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

摘要: 沿空巷道服务周期长,矿压显现强烈,一次采动后往往造成巷内围岩大变形,难以为下区段工作面开采继续服务。以丁集煤矿1452(1)工作面一次采动结束后留巷修复治理和重新加强支护为工程背景,现场测试留巷断面收缩程度,将其划分为3个不同变形特征的待修复治理区域。理论分析巷内围岩变形机理:切顶高度内的顶板破断、回转及采空区垮落矸石的反复压实造成了顶板的非对称变形;采动引起的高支承压力对煤帮破碎区挤压是造成巷帮变形的主要原因;上覆岩层载荷以实体煤帮和采空区矸石帮为媒介传递到底板引起巷道底板变形破坏。利用极小势能原理得到底鼓随应力集中程度的增加而线性增大的结论,并结合数值模拟分析一次采动后顶底板的最小主应力分布状况,以此反映顶底板的应力集中程度。确定留巷修复治理的最佳时机与修复工艺,基于对留巷围岩变形的分析,提出“围岩结构分级分区主被动协同支护”技术。现场监测结果表明,下区段工作面回采时,巷内围岩变形及恒阻锚索受力稳定,该控制技术能够有效控制巷道围岩变形,所留巷道能够满足复用要求。

关键词: 沿空留巷, 切顶卸压, 围岩控制, 修复治理, 补强支护

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