动静载叠加条件下近直立煤层巷道围岩损伤特征及支护优化
朱红伟1
康忠全2
宋炳霖1
冯攀飞1
1.国家能源集团新疆能源化工有限公司,新疆 乌鲁木齐 8300002.北京科技大学资源与安全工程学院,北京 100083
摘要：目前大多数冲击地压防治研究集中于水平和缓倾斜煤层,而近直立煤层由于独特的赋存特性,冲击地压显现特征与常规水平煤层具有显著差异.以国家能源集团新疆能源化工有限公司乌东煤矿为研究背景,通过数值模拟研究了动静载叠加条件下近直立煤层巷道围岩应力、位移和塑性区分布特征,结果表明:静载作用下,围岩应力分布呈区域应力相互贯通、局部高应力集中的特点,巷道围岩应力、位移和塑性区呈非对称分布特征,具体表现为巷道上部区域应力和位移随着距坚硬顶板距离变小而逐渐增大,并在巷道右帮肩部煤体与坚硬顶板交界位置达到峰值;动静载叠加作用后,围岩应力、位移和塑性区非对称分布特征进一步加剧,局部峰值应力显著增加,动载导致的围岩最大变形量比静载条件下提高了 2倍,高应力集中区和塑性区急速扩展.基于动静载叠加条件下巷道围岩非对称损伤特征,针对性提出了乌东煤矿近直立煤层群开采的巷道支护优化方案:加密顶板锚杆索间排距以减少动静载影响:增加巷道上部锚杆数量、调整锚杆倾斜角度来应对巷道顶板变形;在巷道右帮肩部增设短锚索以避免坚硬顶板的挤压和撬动影响;提高锚杆预紧力来提高抗动载冲击能力.该支护优化方案大幅提高了巷道围岩在动静载叠加条件下的稳定性.
关键词：近直立煤层动静载叠加围岩应力围岩位移非对称损伤特征巷道支护
分类号：TD322/353(矿山压力与支护)
论文发表日期：2025-02-09
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）
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