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2020年第06期
2020-06-22
64

二次采动影响下区段煤柱破坏机制及围岩控制技术

  • 作者:

    乔元栋
    孟召平
    朱帅
    陈加更
    刘磊磊
    张宇
  • 关键词:

    大断面
    重复采动
    煤柱破坏
    围岩控制
  • 作者单位:

    中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院
    山西大同大学 煤炭工程学院
    陕西华电榆横煤电有限责任公司
    华电榆林煤炭工程技术有限公司

摘要

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摘要:

针对二次采动影响下区段煤柱破坏严重巷道难以控制的难题,以小纪汗煤矿11215工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟方法,分析了该工作面面临的二次采动下覆岩空间结构经历“O”形变化为“厂”形的接替过程,揭示了二次采动影响下巷道围岩的破坏机制,提出了差异化巷道围岩支护技术,并采用现场监测方法验证措施的可靠性。

研究结果表明:①采动影响下煤柱变形破坏的控制是确保巷道断面快速掘进和安全回采的重要保障;②应力叠加与高强度开采的耦合作用、巷道断面与支护参数匹配不合理及回采推进速度的不协调是导致煤柱失稳的主要因素;③采用长锚索、高预应力锚索+钢带联合差异化控制,有效控制了11213工作面剩余段围岩的强烈变形,基本满足了巷道的使用要求。但由于采动应力的影响,回采过程中回采帮侧顶板下沉0.3 m,煤柱帮侧顶板下沉0.15 m,顶板最大下沉量约0.42 m,但采取措施巷道围岩完整性较好,不会影响运输及工作面回采,该技术也为类似工作面安全开采提供了有益参考。

  • 11213工作面回风巷支护
  • 11213工作面日推进7m时巷道两帮移近速度
  • 11213工作面日推进4m时巷道两帮移近速度
  • 顶板覆岩空间结构变换平面
  • 测站布置位置示意
  • 11215运输巷各阶段巷道变形特征演化
  • 工作面平面布置
  • 随11215工作面推进11213回风巷应力变化
  • 11213工作面回风巷支护
  • 11213工作面日推进7m时巷道两帮移近速度
  • 11213工作面日推进4m时巷道两帮移近速度
  • 顶板覆岩空间结构变换平面
  • 测站布置位置示意
  • 11215运输巷各阶段巷道变形特征演化
  • 工作面平面布置
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