极近距离煤层开采无煤柱自成巷控制方法研究
王琦1
刘寄婷1
江贝1
薛浩杰2
高红科1
蒋振华2
1.中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室,北京 1000832.山东大学 岩土工程中心,山东 济南 250061
摘要：极近距离煤层传统长壁开采,受上层遗留煤柱和采空区垮落等因素的影响,下煤层开采过程中应力环境复杂、矿压显现剧烈,易诱发巷道围岩大变形.为解决上述问题,提出了极近距离条件下巷道定向切顶-约束高强支护无煤柱自成巷控制方法.通过顶板定向预裂切顶,主动改变顶板悬臂结构,切断采空区向巷道顶板的应力传递.充分利用矿山压力和岩体碎胀特性,取消煤柱留设,结合高强支护加强巷道顶板整体性,共同实现切顶自成巷.建立了极近距离煤层开采覆岩结构模型,计算了下煤层切顶自成巷巷旁支护阻力.以典型极近距离煤层为工程背景,开展了不同开采方法的数值试验对比研究,结果表明,提出的自成巷控制方法使巷道围岩应力降低59.8％,巷道顶板变形减少70.8％,并明确了极近距离煤层开采无煤柱自成巷控制机理.在此基础上,开展了典型极近距离煤层工程设计及现场应用研究,结果表明该方法有效降低了矿压显现程度,保证了自成巷的安全稳定控制.
关键词：极近距离煤层定向切顶卸压约束高强支护力学模型设计方法
分类号：TD823(矿山开采)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFC2907600)国家自然科学基金(52074164)国家自然科学基金(42077267)国家自然科学基金(42277174)国家自然科学基金(42177130)
论文发表日期：2024-02-28
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( 18-33 )
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