深部高强锚注切顶自成巷方法与验证
王琦1
张朋2
蒋振华2
何满潮3
李术才4
王悦2
江贝1
1.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南 250061;中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 1000832.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南 250061;中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 100083;山东天勤工程科技有限公司,山东菏泽 2747003.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 1000834.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南 250061
摘要：针对深部高应力回采巷道围岩控制难题,以我国最大采深矿井——山东泰安孙村煤矿为工程背景,对传统沿空掘巷、锚杆(索)支护巷道进行监测分析,结果表明:巷道围岩变形量大,破坏范围广,锚杆大部分处于强度劣化区内,难以发挥支护作用,锚索受力大,接近极限破断力.为解决上述问题,系统开展了不同煤柱宽度、地应力大小、顶板围岩强度、切顶高度等影响因素下的数值试验研究,建立了顶板应力释放率、侧向支承压力提升率与围岩变形控制率等定量评价指标,对比分析了多种因素下切顶自成巷与沿空掘巷矿压变化规律与围岩控制机制.基于此,提出了深部高强锚注切顶自成巷方法,利用高强锚注提高巷道顶板完整性,利用顶板预裂切缝切断采空区与巷道顶板之间的应力传递,使巷道处于应力降低区.为进一步验证该方法的合理性,利用自主研发的地质力学模型试验系统,开展了模型试验对比研究,高强锚注切顶自成巷围岩应力比沿空掘巷平均降低20.8％,围岩变形量为后者的45.1％,应力释放与围岩控制效果明显.结合上述研究,提出了相应的工程建议,并在孙村煤矿2215工作面进行了现场应用,监测表明该方法有效控制了巷道围岩变形,实现了无煤柱开采.
关键词：切顶卸压高强锚注无煤柱开采围岩控制矿压变化规律
分类号：TD353(矿山压力与支护)TD823(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(52074164)国家自然科学基金(42077267)创新工程项目(2019SDZY04)
论文发表日期：2021-02-28
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：16( 382-397 )
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