深井沿空切顶巷道围岩协同控制及应力演化规律

论文摘要

为解决深部沿空留巷动压显著﹑难支护的问题,基于切顶沿空留巷技术原理,对深部沿空切顶巷道卸压效果﹑围岩应力演化规律及控制技术进行深入研究。超前顶板切缝切断了采空区顶板向留巷顶板传递应力的路径,避免了采掘应力叠加,消除了工作面端头与回采巷道交叉口的"应力尖角";切缝可使一定范围内工作面支架平均压力和周期压力减小,随着远离切缝,影响逐渐消失;直接顶悬臂梁长度的减小和基本顶有效荷载的降低是导致支架平均压力和周期压力下降的主要原因。根据深部地质力学环境及岩体变形特征,构建"恒阻主动让压控制顶板、柔性可缩让位抗侧压、高阻临时支护抗动压,加大支护长度护煤帮"的深井沿空切顶巷道围岩协同控制体系,并在城郊煤矿21304工作面进行现场试验。结果显示:构建的协同控制体系能有效控制深部岩体变形,取得较好的应用效果。

论文目录

• 1 切顶沿空留巷技术原理
• 2 工程概况
• 3 卸压效果数值模拟分析
•   3.1 数值模型的建立
•   3.2 切顶卸压效果分析
•     1) 围岩应力场分布特征对比分析
•     2) 应力分布对比分析
•     3) 围岩变形对比分析
• 4 深井沿空切顶巷道围岩协同控制
•   4.1 深井沿空切顶巷道围岩协同控制体系构建
•     1) 恒阻主动让压控制顶板
•     2) 加大支护长度护煤帮
•     3) 高阻临时支护抗动压
•     4) 柔性可缩让位抗侧压
•   4.2 深井沿空切顶巷道关键参数
• 5 深井切顶巷道围岩应力演化规律
•   5.1 切缝对工作面矿压显现的影响规律
•     5.1.1 测点布置
•     5.1.2 切缝对工作面矿压显现的影响规律
•     5.1.3 切缝对工作面矿压影响机理分析
•       1) 正常回采阶段
•       2) 周期来压阶段
•   5.2 深井切顶巷道围岩应力演化规律
•     1) 顶板离层
•     2) 恒阻锚索缩进
•     3) 顶板下沉
• 6 工程应用效果
• 7 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈上元,何满潮,王洪建,袁广祥,赵菲,郭志飚

关键词: 深井,沿空留巷,协同控制,应力演化,影响规律

来源: 采矿与安全工程学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 华北水利水电大学地球科学与工程学院,中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(51674265),华北水利水电大学高层次人才科研启动项目(40655)

分类号: TD353

DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.04.003

页码: 660-669

总页数: 10

文件大小: 1524K

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