厚煤层沿空留巷“煤—支护体”组合承载结构力学特性分析_中国煤炭行业知识服务平台

厚煤层沿空留巷“煤—支护体”组合承载结构力学特性分析

作者

靳苏平
单位

山西潞安矿业（集团）有限公司王庄煤矿
摘要

针对厚煤层沿空留巷围岩控制难题，以王庄煤矿为工程背景，通过理论分析、数值模拟的研究手段，阐述了厚煤层沿空留巷巷旁支护体的失稳机理，提出了“切顶卸压改善留巷围岩应力环境+调节巷旁支护体高度以协调组合承载结构承压—让压能力”的围岩控制对策。研究表明，“煤—支护体”组合承载结构中，随支护体占比的减少，组合体抗压强度呈现出“急降—缓降—急降”的趋势，峰值应变呈现出“平稳—线性增长—平稳”的趋势。结合王庄煤矿数值模拟结果可得，支护体占比为80%时，“煤—支护体”组合承载结构兼具有较好的承压能力与让压能力，避免了基本顶沿留巷煤帮切顶下沉，优化了留巷围岩的应力环境。研究成果可为厚煤层沿空留巷技术提供理论参考。
关键词

厚煤层沿空留巷巷旁支护体数值模拟
基金项目(Foundation)

山西省基础研究计划青年科学基金(20210302124352);山西省基础研究计划面上科学基金(20210302123147)；
文章目录

1 厚煤层沿空留巷围岩失稳机理分析
2 厚煤层沿空留巷围岩控制方案
2.1 切顶卸压技术
2.2 “煤—支护体”组合承载结构力学分析
3 “煤—混凝土”组合体力学特性模拟分析
3.1 煤与混凝土参数标定
3.2 “煤—混凝土”组合体力学特性变化规律
4 留巷围岩破坏特征分析
4.1 模型构建
4.2 结果分析
5 结论