特厚煤层残留煤柱应力分布与巷道跨煤柱布控技术
王鹏1
王志强2
洛锋3
苏越4
李敬凯2
武超2
张智尧3
1.河北工程大学矿业与测绘工程学院,河北邯郸 056038;中国矿业大学(北京)中俄动力学研究中心,北京 1000832.中国矿业大学(北京)中俄动力学研究中心,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 1000833.河北工程大学矿业与测绘工程学院,河北邯郸 0560384.中煤国际工程设计研究总院有限公司,北京 100120
摘要：为确定老公营子煤矿特厚煤层分层开采残留煤柱影响下回采巷道的合理布置位置及稳定控制方案,采用现场监测、理论分析与数值模拟结合的方法,研究了残留煤柱与下分层煤体应力分布特征,对比分析了不同巷道布置位置的围岩应力状态,提出了跨残留煤柱巷道布置方式,建立了以应力增高区宽度作为条形基础宽度的底板滑移线场力学模型,确定了距残留煤柱水平距离 4m的巷道布置方案,结合巷道布置特点,提出了"工字钢棚+锚索+喷浆+浅孔低压注浆"的主被动联合支护方案.研究结果表明,上分层两侧工作面采空后,主应力偏转导致残留煤柱与下分层煤体间均存在双峰值的应力集中现象,煤柱内部为垂直应力集中区,煤柱边缘为剪应力集中区;外错式布置巷道受垂直应力与剪应力双重影响,应力集中程度最高且随外错距离增大而增大,垂直式布置巷道应力集中程度次之,受剪应力影响更为明显,而跨残留煤柱布置巷道受垂直应力与剪应力影响明显降低,垂直应力峰值稳定为34.1 MPa,剪应力峰值稳定为6.7 MPa,应力集中程度最低且随跨距增大而减小.现场应用效果显示,跨残留煤柱巷道围岩变形量小,无强烈的矿压显现特征,能够满足安全生产的要求.
关键词：特厚煤层分层开采残留煤柱滑移线场跨煤柱联合支护
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52074291)河北省自然科学基金资助项目(E2020402048)大学生创新训练资助项目(X202310076072)
论文发表日期：2023-12-25
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( 232-242 )
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