近距采空区下回采巷道非对称变形机理及控制对策
冯国瑞
郝晨良
王朋飞
郭军
钱瑞鹏
文晓泽
刘佳男
太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024;山西省绿色采矿工程技术研究中心,山西太原 030024
摘要：针对山西某矿4#煤回采巷道掘进后出现的非对称变形严重、支护困难等问题,基于巷道围岩的自稳隐形拱理论,综合工程地质分析、理论力学解析、数值模拟和现场试验相结合的方法,对非对称变形机理和控制对策进行了研究.结果表明:1)上覆采空区和遗留煤柱下方支承应力改变了巷道围岩最大主应力的大小和方向,支承压力的差异性是造成巷道发生非对称变形的主要因素;2)回采巷道的片帮使自稳隐形拱的最大高度由1.74 m增加为2.68 m,最大高度的位置向遗留煤柱侧偏移了0.2 m,巷道两帮非对称变形加剧了巷道整体变形的非对称变化趋势;3)采空区和遗留煤柱下方底板的非均匀应力造成回采巷道围压比增加数倍,回采巷道塑性区呈现非对称蝶形破坏;4)建立了近距采空区下回采巷道自稳隐形拱支护模型,利用预应力锚杆提供主动压应力使回采巷道两帮改变为类刚性结构,并通过锚杆对巷道围岩关键区进行补强,通过自稳隐形拱理论定量化的设计锚杆索合理支护参数,非对称变形问题得到良好控制.
关键词：近距离煤层非对称变形自稳隐形拱蝶形破坏控制对策
分类号：TD32(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51925402)国家自然科学基金(U1710258)国家自然科学基金(51804209)
论文发表日期：2022-07-30
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：15( 617-631 )
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