刘虎生,栾恒杰,乔金林,等. 含夹矸煤巷帮部失稳机理与强化支护技术[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,4( 3 ):033031.

LIU Husheng,LUAN Hengjie,QIAO Jinlin,et al. Failure mechanism and strengthening support technology of gangue-containing coal roadway sidewall[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,4( 3 ):033031.

含夹矸煤巷帮部失稳机理与强化支护技术

刘虎生1,栾恒杰2,乔金林1,李国锋3,张孙豪2

( 1. 国家能源集团神东煤炭集团 上湾煤矿,内蒙古 鄂尔多斯  017209;2. 山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛  266590;3. 兖州煤业有限公司 兴隆庄煤矿,山东 兖州  272102 )

摘  要:为解决深部含夹矸煤巷帮部大变形失稳问题,以兴隆庄煤矿10304工作面轨道巷为工程背景,综合采用现场实测、数值模拟和理论分析等方法,研究了含夹矸煤巷帮部失稳机理与强化支护技术。结果表明:含夹矸煤巷帮部失稳特征为煤体沿煤-矸界面向巷道内臌出,导致该部分煤体内的锚杆失效和破断,弱化了煤体的强度与结构完整性,进而导致巷道整体稳定性降低。控制煤-矸界面的层间剪切滑移是维护巷道稳定的关键,倾斜锚杆/索、高强锚杆/索、注浆锚杆/索、增加表面支护以及增大预紧力等强化支护技术可实现对含夹矸煤巷帮部的有效控制。现场实测效果表明,强化支护方案有效地控制了煤-矸界面剪切滑移,巷道整体变形量较小,支护体系完整可靠。

关键词:巷道支护;含夹矸;失稳机理;强化支护;数值模拟


基金项目:国家自然科学基金资助项目( 52104093 );山东省自然科学基金资助项目( ZR2019BEE065 )

作者简介:刘虎生( 1973— ),男,内蒙古鄂尔多斯人,高级工程师,主要从事矿山压力与岩层控制等方面的研究工作。E-mail:115214971@qq.com

通信作者:栾恒杰( 1989— ),男,山东烟台人,讲师,硕士生导师,博士,主要从事巷道支护等方面的研究工作。E-mail:luanjie0330@126.com

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