近距离煤层回采巷道非对称性破坏机理与演化规律研究
赵洪宝1
程辉2
吉东亮2
王涛3
王伊阔2
蒋长宝4
1.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆4000302.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京1000833.太原理工大学安全与应急管理工程学院,山西太原 0300244.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030
摘要：近距离煤层开采过程中,上位煤层的工作面回采与煤柱应力集中均会对下位煤层巷道围岩稳定性造成较大影响.本文以回坡底煤矿11#煤层1021巷为工程背景,探究巷道在受到10#煤层103工作面回采与煤柱应力集中情况下产生非对称性破坏的机理与演化规律.研究结果表明:受103工作面前方支承压力与煤柱应力集中影响的区域巷道处于拉-压偏应力场之中,此位置的巷道最容易发生破坏变形,而位于工作面后方与前方原岩应力处的区域巷道均处于压偏应力场中;不同位置处的巷道所受最大、最小主应力均发生一定角度的偏转,但应力偏转程度不同.考虑中间主应力作用时,侧压系数λ＞1条件下,巷道顶底板不同深度处最大、最小偏应力呈"八"字形分布,两帮最大、最小偏应力呈"√"形分布,巷道围岩偏应力差整体呈倾斜的"8"字形分布.随着103工作面的回采,1021巷围岩塑性区由倾斜的"O"形分布向倾斜的"X"形分布演化,呈对角式发育,最大塑性区半径达到6 m;针对1021巷出现的非对称性破坏,在受103工作面前方支承压力与煤柱影响的区域巷道进行单体液压支柱与工字钢梁配合的补强支护;同时,基于1021巷原支护技术提出了合理的巷道支护优化设计方案.
关键词：近距离煤层非对称性破坏偏应力场塑性区演化合理支护
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：越崎杰出学者资助项目(800015Zl179)河北省生态智慧矿山联合基金(E2020402036)中央高校基本科研业务费研究生科研创新能力提升资助项目(2020YJSNY07)
论文发表日期：2021-11-30
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：13( 1029-1040,1050 )
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