煤矿采动巷道冒顶机理及其关键控制技术与装备
王卫军1
赵志强2
贾后省3
张盼栋2
马念杰2
1.湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201;煤炭行业巷道支护与围岩控制工程研究中心,北京 1000832.煤炭行业巷道支护与围岩控制工程研究中心,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 1000833.煤炭行业巷道支护与围岩控制工程研究中心,北京 100083;河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454003
摘要：针对由于煤矿采动巷道围岩条件复杂、开采强度大、矿压显现强烈,导致巷道冒顶、大变形等动压现象频发的难题,深入探讨了煤矿采动巷道冒顶机理,揭示了煤矿采动巷道冒顶的直接原因和力学本质,建立了裂隙危岩坠落、松散岩体垮落、弱黏结复合顶板垮落、大变形巷道蝶叶型冒顶等巷道顶板灾害的情景模式,阐明了先天缺陷型和采动影响型2种巷道冒顶类型.在巷道冒顶机理的指导下,开发了系列覆盖巷道服务全周期、拥有自主知识产权的煤矿采动巷道冒顶控制的关键技术和装备:巷道顶板灾害隐患分级定位排查方法、巷道围岩状态感知技术和支护设计智能决策系统、配备有集束式架载锚杆钻机群的综掘液压支架临时支护系统、以"悬臂式掘进机+综掘掩护支架+架载有轨锚杆钻机"为核心的掘进工作面"三机"配套新模式、异形变孔径钻进锚固增效技术、大变形抗冲击韧性锚索、可折叠无反复支撑超前支架等,阐明了各项自主技术的研发背景、关键创新和良好应用效果,解决了复杂条件煤巷冒顶机理、冒顶隐患定位排查预警、全周期顶板安全支护与控制等关键难题,实现了冒顶隐患可视化智能分析和巷道差异化支护设计,对于从源头上消除掘进空间和采动影响期间巷道冒顶安全隐患,提升我国煤矿灾害防治水平,保障国家能源安全具有重要意义与广阔应用前景.
关键词：动压巷道蝶形破坏理论巷道冒顶控制冒顶隐患分级智能决策
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(U24A2086)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-03-27（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 338-351 )
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