褚渊,张永强,王襄禹,等. 遗留煤柱下回撤通道高低位顶板联合失稳机理及控制技术[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2023,5( 6 ):063577.

CHU Yuan,ZHANG Yongqiang,WANG Xiangyu,et al. Joint instability mechanism and control technology of high and low roof of retracement channel under coal pillar[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2023,5( 6 ):063577

遗留煤柱下回撤通道高低位顶板联合失稳机理及控制技术

褚 渊1,张永强1,2,王襄禹1,罗祎1,李鑫琦1,李梦龙1,谷浩源1,吕玉祥1

( 1. 中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州  221116;2. 神东天隆集团 霍洛湾煤矿,内蒙古 鄂尔多斯  017200 )

摘  要:针对末采期工作面采出上覆遗留煤柱,近距离回撤通道高低位厚硬顶板易发生联合失稳而导致巷道强变形、设备难以安全回撤等的难题;建立了遗留煤柱高、低位坚硬顶板结构“联合失稳”力学模型;分析了遗留煤柱下开采时支架载荷变化情况,阐述了末采期遗留煤柱下高低位顶板发生联合失稳的风险来源;基于遗留煤柱顶板支承压力峰值分布区域与水力压裂裂缝扩展规律,结合低位基本顶断裂位置对回撤通道矿压显现影响,综合提出了“高位定向孔区域水力压裂+低位直孔局部水力压裂”的围岩结构优化控制技术,并在霍洛湾矿31107工作面进行试验。现场应用表明,提出的围岩优化控制技术可有效控制末采期高应力集中强动载,实现了回撤通道围岩稳定、设备安全回撤的目标。

关键词:顶板结构联合失稳;遗留煤柱;厚硬顶板;回撤通道;水力压裂


基金项目:国家自然科学基金资助项目( 52174132 )

作者简介:褚渊( 1999— ),男,山西太原人,硕士研究生,主要从事岩层控制和水力压裂等方面的研究工作。E-mail:ts22020006a31@cumt.edu.cn

通信作者:王襄禹( 1979— ),男,河南平顶山人,教授,博士生导师,博士,主要从事矿山压力与巷道围岩控制方面的研究。E-mail:wangxiangyu79@ 126.com

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