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金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (12): 77-.

• 内蒙古科技大学矿业工程学科专栏 • 上一篇    下一篇

厚硬顶板煤层二次采动巷道围岩破坏机理与控制研究

刘敬东1 吕 坤2,3,4 武智东1 赵 斌2,3,4 王鹏程5 孙 轩5 曹 健5   

  1. 1. 国电建投内蒙古能源有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 017209;2. 煤炭科学技术研究院有限公司,北京 100013; 3. 煤矿灾害防控全国重点实验室,北京 100013;4. 北京市煤矿安全工程技术研究中心,北京 100013; 5. 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

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

摘要: 针对综采工作面因顶板悬顶和二次采动应力叠加导致的巷道变形严重问题,以察哈素煤矿31317 工作 面回风巷变形破坏及稳定性控制为背景,利用数值模拟的方法对厚硬顶板煤层在二次采动应力下围岩破坏特征进行 研究。揭示了厚硬顶板二次采动下煤巷围岩变形及破坏机理,并结合现场实际,给出了相应的围岩控制方案。研究结 果表明:硬厚顶板二次采动下巷道围岩破坏体现出非对称性,不同的支承压力分区,采空区侧巷道变形和塑性区分布 规律具有不同的特征;煤壁侧巷道围岩变形量随着超前距离的增加而逐渐减小;工作面位置处于不同支承压力分区 时,其最大顶板下沉量依次是支承压力稳定区>支承压力降低区>支承压力升高区。根据此结果,认为硬厚顶板二次 采动下巷道围岩变形及破坏特征主要是由于顶板侧向支承压力有差别,巷道顶帮和两帮围岩应力状态不均衡所产 生,最终造成了超前部分巷道顶板的下沉,从而影响安全生产。根据上述结论,提出了超前支护、钻孔卸压、锚杆(索) 支护以及注浆改性的“四元一体”围岩控制方案。

关键词: 厚硬顶板 二次采动 围岩破坏 协同支护