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作者
苏金华任金武辛亚军张继远张盼姬红英
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单位
河南能源化工集团永华能源有限公司河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南理工大学资源与环境学院
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摘要
近距离滑动构造区应力环境复杂、围岩破碎严重,回采巷道支护难度大。通过对嵩山煤矿近距离滑动构造区回采巷道围岩变形破坏特征分析,探析了极软破坏回采巷道围岩控制变形力学机制与控制对策,提出了近距离滑动构造区破碎顶板回采巷道围岩控制技术,并进行了现场工业性试验。试验结果表明,破碎顶板回采巷道围岩变形破坏特征主要表现为巷道围岩整体大变形“O”型收敛、顶板呈块体冒落、底板大凸型鼓出;局部应力集中、大深度破碎围岩与支护方式不合理是巷道围岩失稳的主要原因;嵩山煤矿滑动构造区破碎顶板回采巷道为典型物化膨胀型—高应力集中—节理化、软弱夹层破碎顶板软岩巷道,其控制对策力学转化机制为ⅠABⅡABDⅢABC→ⅡABDⅢA→ⅡBD→ⅡB;提出了三软煤层回采巷道锚杆(索)+注浆+型钢棚耦合差异化支护方案,2112工作面回采巷道采用设计方案后,围岩应力得到释放,围岩强度得到强化,巷道断面收敛率小于17.4%,巷道围岩稳定。
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关键词
回采巷道滑动构造三软煤层力学机制差异支护稳定性
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(51374091,51674101);河南省重点研发与推广专项(科技攻关)资助项目(232102321132);
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文章目录
1 巷道围岩变形破坏特征分析
1.1 工程概况
1.2 原巷道支护方式
1.3 原巷钻孔成像分析
1.4 原巷道围岩变形特征
2 围岩变形机制与控制分析
2.1 围岩失稳原因分析
(1)滑动构造影响。
(2)非对称应力扰动。
(3)支护方案不合理。
2.2 围岩变形控制机理及措施
(1)围岩变形力学机制。
(2)具体转化措施。
3 巷道围岩控制技术
3.1 断面规格
3.2 基本支护方案
(1)U36型钢棚架设。
(2)护表构件。
(3)锚索支护。
3.3 强化支护方案
(1)超前注浆孔。
(2)U36型钢棚架设。
(3)锚杆支护。
(4)注浆锚杆支护。
(5)注浆锚索支护。
4 工程应用分析
4.1 监测设计
4.2 基本支护效果
4.3 加强支护效果
5 结论
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引用格式
苏金华,任金武,辛亚军等.近距离滑动构造区破碎顶板回采巷道支护技术[J].能源与环保,2023,45(08):277-283.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2023.08.046.
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