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作者
焦建康张镇颜立新周逸群李建波崔千里
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单位
中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部煤炭科学研究总院开采研究分院
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摘要
中小型煤矿地质力学参数普遍匮乏,巷道围岩稳定性评价缺乏定量化方法和指标,巷道支护设计以经验为主。在系统测试分析巷道围岩工程地质条件的基础上,确定巷道围岩强度、顶板裂隙岩层发育厚度、地应力量值及采动影响是晋阳煤炭事业部中小型煤矿巷道围岩稳定性关键影响因素。基于巷道围岩强度、围岩结构和地应力现场原位测定结果,提出顶板应力强度因子、煤体应力强度因子和顶板松散性系数3个综合指标,将各综合指标进行交叉组合,结合巷道矿压显现程度,对巷道围岩稳定性进行定量化评价。根据分级结果,结合采动影响、巷道服务年限和巷道跨度等条件,提出以预应力锚杆支护为基础的巷道围岩分级支护形式和支护参数,并成功进行工业性应用,保证了巷道掘进和回采期间的稳定。研究成果对提升中小型煤矿巷道支护技术水平具有一定的理论意义和实用价值。
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关键词
中小型煤矿巷道围岩定量化评价分级支护
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基金项目(Foundation)
中煤科工开采研究院科技创新基金项目(2020KCMS03);国家自然科学基金项目(52004126);国家重点研发计划项目(2017YFC0603006);山西省科技重大专项项目(20191101017);
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文章目录
1 巷道围岩工程地质力学特性
1.1 工程概况
1.2 地质力学特性测试分析
1.2.1 煤岩体强度
1.2.2 顶板岩性和强度
1.2.3 顶板结构面发育
1.2.4 地应力分布
2 巷道围岩稳定性定量评价方法
2.1 巷道围岩稳定评价指标确定
1) 顶板应力强度因子Α
2) 煤体应力强度因子Β
3) 顶板松散性系数Φ
2.2 巷道围岩稳定评价指标分类
1) 顶板应力强度因子分类
2) 煤体应力强度因子分类
3) 顶板松散性系数
2.3 巷道支护难度级别划分
3 巷道围岩分级支护技术
3.1 巷道围岩稳定分级支护方案
1) 对于一级容易支护巷道,锚网支护:
2) 对于二级中等难度巷道,锚网索支护:
3) 对于三级较难支护巷道,锚网索或全锚索支护:
4) 对于四级非常难支护巷道,锚网索+钢棚或锚网索+注浆支护:
3.2 巷道围岩加强支护原则
4 现场工业性应用
4.1 巷道地质条件及稳定性分类
4.2 支护参数
4.3 矿压观测
5 结 论
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引用格式
焦建康,张镇,颜立新,周逸群,李建波,崔千里.中小型煤矿巷道围岩稳定性定量化评价及分级支护技术[J].采矿与安全工程学报,2022,39(03):598-606.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0377.