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金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (12): 106-.

• 内蒙古科技大学矿业工程学科专栏 • 上一篇    下一篇

多重采动下巷道变形时空规律及协同控制研究

杨伟昆1,2 张向阳1,2 卜庆为3 都 航1,2 张 帅1,2 杨德群1,2   

  1. (1. 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. 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古 包头 014010)
  • 出版日期:2024-12-17 发布日期:2025-01-09

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  • Online:2024-12-17 Published:2025-01-09

摘要: 为研究多重采动影响下底板巷道围岩变形时空演化特征,采用理论分析、数值模拟和工程实践相结合 方法,以顾北矿某采区矸石胶带机底板巷道为工程背景,对其应力分布特征进行研究,分析围岩弹塑性区时空演化规 律,提出协同控制方案。研究结果表明:多重采动和巷道与工作面相对位置关系是底板巷道产生剧烈破坏的主要因 素,也是分析巷道围岩时空演化规律和选择协同控制方案的切入点;邻近煤层回采过程中,巷道底板及两帮应力呈现 “缓增—快增—稳定”变化趋势,顶底板及两帮承受较大的不平衡挤压力导致围岩失稳;上覆煤层回采后,巷道顶板向 上部采空区挤压,减轻了应力集中,一定程度上延缓了围岩变形破坏;围岩塑性区扩展形态与应力演化特征具有一致 性,塑性区破坏以剪切破坏为主,最终显现为蝶形塑性区。针对该底板巷道的特点设计“锚杆+锚索+U 型棚+喷浆”协 同控制方案。实践结果表明:邻近煤层工作面回采距离巷道80 m 处时,巷道围岩应力进入高速发展阶段,此时进行协 同补强支护,相比未补强支护段顶底板与两帮移近量分别降低了40. 28%及36. 64%,效果符合预期。研究成果对相 似条件下巷道围岩控制提供了一定指导。