DOI: 10.11799/ce202310008
采空区下拱形巷道空顶区围岩稳定性及快速掘进技术研究
李小沫1
武超2
王兆瑞2
王凤3
1.内蒙古开滦投资有限公司, 内蒙古 鄂尔多斯 0103002.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院, 北京 1000833.北京市化工职业病防治院, 北京 100093
摘要：为了实现开滦矿区深埋且上覆采空区条件下拱形煤巷快速掘进,针对东欢坨煤矿 9 煤采用理论分析、数值模拟、设备改造及施工工艺优化的方法,对拱形巷道最大空顶距、空顶区围岩稳定性、快速掘进配套设备及工艺展开研究.研究成果:基于薄壳理论,建立拱形巷道顶盖柱壳力学模型,采用无矩理论假设及最大拉应力破坏准则,推导得出拱形顶板最大空顶距计算公式,分析得到巷道宽度、抗拉强度、埋深及拱高对最大空顶距的影响规律及权重,并确定理论最大空顶距为2.4 m.数值模拟发现,空顶距2 m左右时巷道无拉伸破坏,空顶距大于 4 m后巷道两帮产生拉伸破坏,因此数值计算的最大空顶距在 2～3 m之间;适当增大空顶距有利于U型钢快速达到支护强度.改进自制机载站人平台与机载托梁器联合装置及新型长掘长支机载式临时支护装置,解决了2.4 m空顶区架棚及临时支护效率低、安全性差的难题,配合优化后的工艺流程进行现场应用,平均月进550 m以上,从而实现快速掘进.
关键词：拱形巷道最大空顶距围岩稳定性快速掘进设备改造
分类号：TD322(矿山压力与支护)
论文发表日期：2023-10-20
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：9( 40-48 )
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