DOI: 10.11799/ce202402016
切顶沿空留巷卸压机理及支护技术研究
孙利辉1
纪权财2
王中海3
张海洋4
王宗泽2
何勇3
范宇2
杨江华3
1.河北工程大学 矿业与测绘工程学院,河北 邯郸 056038;北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083;矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室,陕西 西安 7100542.河北工程大学 矿业与测绘工程学院,河北 邯郸 0560383.河北冀中邯峰矿业有限公司 武安云驾岭矿,河北 邯郸 0563024.山西金地煤焦有限公司 赤峪煤矿,山西 文水 032100
摘要：云驾岭矿9 号煤上覆厚硬岩层,采场矿压显现强烈,采用传统的沿空留巷方法围岩控制难度大.以云驾岭矿19103 工作面运巷为背景,分析了切顶沿空留巷厚硬直接顶力学平衡条件,得出巷旁需提供不小于1046 kN的支护阻力.采用数值模拟的方法对比了沿空留巷在厚硬直接顶条件下切顶与不切顶时围岩变形及应力、塑性区的分布规律,结果表明:切顶后采空区顶板更容易垮落,留巷顶板稳定时下沉量仅为同期不切顶时的28.2%,切顶后留巷侧顶板垂直应力变小、水平应力增大且围岩塑性区向顶底板深部转移,揭示了预裂切顶卸压的机理为阻断工作面动压的传递以及诱导采空区顶板提前冒落接顶承压,水平应力增大的原因为切缝两侧形成的长、短"悬臂梁"变形的结果.提出了针对厚硬直接顶切顶留巷的顶板控制理念为集中支护切缝端、适当让压和形成"组合悬臂梁",采用了"长、短锚索+单体液压支柱+可缩性U钢梁"的综合支护技术及挂网喷浆的密闭措施.现场工业性试验效果良好,切顶后留巷顶板锚索受力峰值在 350 kN左右,围岩稳定后巷道规格满足二次复用的条件.
关键词：沿空留巷预切顶厚硬直接顶卸压机理长"悬臂梁"
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52074100)内蒙古科技兴蒙行动重点专项(2022EEDSKJXM009-1)
论文发表日期：2024-02-20
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( 105-113 )
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