大柳塔煤矿沿空留巷柔模砼墙支护阻力核定及失稳判据研究
李刚1
刘航1
迟国铭2
石占山1
范永君1
1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230002.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 123000;国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿,陕西神木 719315
摘要：柔模砼墙沿空留巷工作面覆岩垮落结构与砼墙的稳定性是留巷成功与否的关键.以大柳塔煤矿52606工作面为研究对象,通过相似材料模拟实验发现在52605工作面和52606工作面回采结束后,砼墙上方覆岩垮落呈短悬臂梁结构,且砼墙侧垮落角均大于煤壁侧垮落角,二次采动后2个工作面裂隙贯通向地表发育,砼墙上方地面出现略微沉降.针对上述情况,通过分析覆岩垮落结构特征,确定了沿空巷道顶板第1次断裂位置位于采空区上方充填体一侧,第2次断裂位置位于采空区形成悬臂梁结构的岩层中靠近煤壁侧,并结合理论分析得到柔模砼墙沿空留巷应力分布特征.根据沿空巷道不同使用阶段门式支架是否撤出,提出留巷阶段砼墙的支护阻力采用分离岩块法计算,巷道复用阶段砼墙的支护阻力采用倾斜岩梁法计算;柔模砼墙的稳定性与安全系数有关,工作面回采过程中保证安全系数大于1,则砼墙不会发生失稳破坏.实例验证结果表明:该留巷工作面使用门式支架做临时支护时,为保证砼墙的安全系数大于2,需保证砼墙强度达到5.4 MPa以上;撤出门式支架后,断裂岩块及其覆岩载荷由砼墙承担,且采动引起的动载不断对砼墙产生影响,但砼墙的安全系数为3.9,砼墙仍相对稳定;砼墙应力虽然是不断变化的,但变化幅度都不大,均未出现应力急剧增大或减小的现象,这说明砼墙可有效支撑顶板,且砼墙一直处于稳定状态.
关键词：沿空留巷柔模砼墙砼墙安全系数门式支架采动阶段覆岩运移规律支护阻力
分类号：TD322.5(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52174077)国家自然科学基金(5200418)
论文发表日期：2025-01-09
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 145-155 )
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