巨厚松散砂砾岩覆盖层下倾斜煤层巷道矿压显现规律研究
曹晓杰1
马学舟1
温颖远1
郭文豪1
曹安业2
王帅1
吕振1
周雅静1
1.新疆大学 地质与矿业工程学院,新疆 乌鲁木齐 8300002.新疆大学 地质与矿业工程学院,新疆 乌鲁木齐 830000;中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：针对浅埋巨厚砂砾岩覆盖层下巷道矿压显现异常的问题,以新疆乌苏市某矿巨厚砂砾岩覆盖下倾斜煤层巷道作为研究对象,探讨了不同岩性覆盖层下巷道围岩载荷差异特征,通过理论分析、数值模拟揭示了巷道对巨厚砂砾岩层载荷的矿压显现响应机制.研究结果表明:巨厚松散砂砾岩覆盖下巷道围岩应力包括覆盖层自重荷载和侧方覆盖层运移区域的附加荷载,当覆盖层强度越低,内摩擦角越小,覆岩的运移角和运移面积越大,施加给巷道围岩的附加载荷越高;巷道开挖后顶板巨厚覆盖层会形成"漏斗形"应力降低区,而倾斜煤层巷道开挖后"漏斗形"应力降低区表现出非对称性;巨厚松散砂砾岩覆盖层下方 80～100 m范围内,巷道受松散层应力转移作用明显,不同岩性覆盖层下围岩应力存在差异性,巨厚松散砂砾岩相较于巨厚砂岩层峰值应力增高了 1.19 MPa,且巷道距离巨厚松散砂砾岩覆盖层 80 m相对距离 9 m时塑性区面积和顶板位移量分别减少了 86.55%、97.79%,当巷道与覆盖层距离超过 80～100 m后,此时覆岩自重对巷道围岩受力影响开始显现,围岩应力、塑性区和顶板位移量随埋深增加逐渐增长;浅埋巷道受自重应力和附加载荷叠加影响,其中附加载荷由巨厚砂砾岩层滑移面积决定,需通过加强巷道顶板支护强度以控制巨厚砂砾层的滑移角和滑移面积;巷道支护优化后,其顶底板的相对移近量约为 70 mm,两帮相对移近量约为 130 mm,整体支护效果较好,未出现矿压显现情况.
关键词：巨厚砂砾岩倾斜煤层矿山压力显现应力降低区附加载荷
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52274098)新疆维吾尔自治区重点研发任务专项资助项目(2022B01034)
论文发表日期：2025-09-30
在线出版日期：2025-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 166-177 )
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