深埋采场直覆厚硬顶板破断动载效应及沿空巷道稳定机理
张广超1
刘宇航1
尹茂胜1
张照允2
郑灿广2
张荣刚1
雷腾1
赵西坡2
1.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 2665902.兖矿能源集团股份有限公司,山东 济宁 272000
摘要：目的 针对兖州矿区深埋采场直覆厚硬顶板下沿空巷道冲击失稳问题,以济宁三号煤矿183下06工作面运输巷为工程背景,探究其灾变机理并提出控制技术.方法 采用现场调研、理论分析、数值模拟和现场试验结合的方法,建立采场直覆厚硬顶板悬臂梁力学模型,系统分析其采动承载状态和能量积聚演化分布规律,揭示顶板不同特性对沿空巷道灾变失稳的影响,阐明直覆厚硬顶板下沿空巷道动载型失稳定义、孕育发生过程,提出并应用基于变径封孔、顶板锚固-注浆耦合强化技术的成层式联合控制体系.结果 结果表明:(1)厚硬顶板采动能量积聚分布受其赋存特性影响显著:顶板强度越高、厚度越大,其弯曲能量峰值越低,能量集中性也越弱;反之,顶板悬露长度越长、上覆岩层荷载越大,则积聚的弯曲能量峰值越高,高应力区范围也越显著.(2)深部巷道动载型失稳本质为厚硬顶板破断强动载扰动作用下巷道围岩能量急剧释放和结构动态劣化过程,表现为煤体抛出、支护体系失效等动力现象.(3)提出变径封孔卸压和顶板锚固-注浆耦合强化技术结合的成层式联合控制策略,形成针对直覆厚硬顶板的成层式防护体系.结论 现场试验表明,该技术有效保障了直覆厚硬顶板下沿空巷道围岩稳定,对同类型巷道支护具有参考意义.
关键词：动载型失稳直覆厚硬顶板沿空巷道动力灾害成层式联合控制
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52374098)山东省自然科学基金资助项目(ZR202211070181)山东省泰山学者青年计划项目(tsqn202408186)
论文发表日期：2026-03-31
在线出版日期：2026-03-04（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 86-96 )
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