贾毅超,刘萍,韩森,等. 倾斜煤岩层条件回采巷道支护控制技术[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,4( 3 ):033029.
JIA Yichao,LIU Ping,HAN Sen,et al. Support control technology of mining roadway under inclined coal strata[J]. Jounal of Mining and Strata Control Engineering,2022,4( 3 ):033029.
倾斜煤岩层条件回采巷道支护控制技术
贾毅超1,刘 萍1,2,韩 森1,2,吴少康1,罗 畅1,陈 镇1,刘晓峰3
( 1. 贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025;2. 贵州省复杂地质矿山开采安全技术工程中心,贵州 贵阳 550025;3. 冀中能源邯矿集团矿山管理分公司 新星煤业,河北 邯郸 056000 )
摘 要:以贵州桐梓某矿20701运输巷为工程背景,通过现场监测、室内试验,发现造成巷道非对称、大面积变形的主要原因有:原支护方式不合理,结构单元失效;巷道围岩含大量黏土矿物,易吸水膨胀、软化;巷道布置于带有倾角的煤岩层,局部区域存在大量的软弱结构面;煤体的承载能力较小。针对巷道破坏特征,提出“锚杆/索+注浆+钢筋网+U型钢”联合支护方案,通过数值模拟和理论分析得出,优化后的围岩-支护结构可视为双壳承载拱结构,多单元协同互补,减少了围岩间的膨胀破坏以及自身的变形,改善了围岩力学性质,提高了承载拱结构的承载能力,从而控制巷道的非对称变形,保持巷道长期稳定。模拟结果表明,顶、底板最大位移由289 mm降低至59 mm,左、右两帮最大位移由318 mm降低至52 mm,最大主应力由10 MPa提升至17 MPa。工程实践表明,平均收敛率为11.49%,较原方案降低了30.58%,对巷道变形的控制效果良好。
关键词:半煤岩巷;注浆加固;非对称变形;支护优化
基金项目:贵州省科技计划资助项目 ( 黔科合基础[2020]1Z047 )
作者简介:贾毅超( 1997— ),男,山西运城人,硕士研究生。E-mail:133939130@qq.com
通信作者:刘萍( 1973— ),女,贵州贵阳人,副教授,硕士,主要从事矿业系统工程、矿业安全、采矿等方面的教学与科研工作。E-mail:373388719@qq. com
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