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作者
王方田江振鹏刘超何东升郝文华屈鸿飞
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单位
中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室煤炭科学研究总院有限公司矿山人工智能研究院永城煤电集团股份有限公司
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摘要
深井综采面沿空留巷围岩受多重应力叠加作用,冒顶、帮鼓等问题亟待解决。以车集煤矿2611工作面沿空留巷为工程背景,采用理论分析、模拟分析和现场试验监测等方法,探究锚杆、锚杆-锚索、锚杆-锚索-补强锚索等不同支护方式下动压区沿空留巷围岩变形特征。基于顶板回转下沉弯矩叠加理论,构建动压区沿空留巷围岩结构力学模型,创新推导顶板弯曲下沉量计算公式,结合不同支护方案确定巷道顶板下沉量;充分考虑FLAC3D与UDEC软件特点,对比模拟分析切顶与不切顶条件下沿空留巷围岩应力、变形特征,阐明锚杆、锚杆索及补强锚索与围岩相互作用关系,其中补强锚索支护具有强预紧力、长作用距离及应力传递的作用,能有效抑制顶板离层,致使围岩峰值应力向深处转移。现场监测结果表明,沿空留巷补强锚索支护后顶板下沉量为90 mm,保障了深井综采面安全高效开采。
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关键词
深井开采动压区沿空留巷锚索强化支护切顶卸压
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(52474151);中央高校基本科研业务费专项项目(2023YQNY02);
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文章目录
1 工程概况
2 深井动压区巷道围岩变形力学分析
2.1 深井动压区沿空留巷覆岩运移规律
2.2 切顶留巷动压区锚索强化支护设计
2.3 切顶留巷动压区锚索作用机理
3 动压区沿空留巷锚索强化支护机理
3.1 不同支护条件围岩变形与应力分布
1) 锚杆支护巷道围岩应力与位移分析
2) 锚杆-锚索支护巷道围岩应力与位移分析
3) 补强锚索支护巷道围岩应力与位移分析
3.2 切顶卸压巷道不同支护方案围岩变形特点
1) 切顶方案设计
2) 锚杆支护巷道围岩变形与应力分布
3) 锚杆-锚索支护巷道围岩变形与应力分布
4) 补强锚索支护巷道围岩变形与应力分布
3.3 锚索强化支护原理
3.4 锚索强化支护作用原理
4 锚索强化支护围岩变形监测
1) 强化支护顶板离层变形规律
2) 强化支护巷道围岩变形监测
3) 现场监测效果
5 结 论
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引用格式
[1]王方田,江振鹏,刘超,等.深井综采面动压区沿空留巷围岩变形机理及锚索强化支护技术[J].采矿与安全工程学报,2024,41(06):1103-1115.