大倾角煤层采动巷道围岩破坏特征与支护参数设计
汪胜1
王晨2
丁正付1
曾芳彬1
李正军1
贾后省2
1.四川川煤华荣能源有限公司 绿水洞煤矿,四川 广安 6385002.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454003
摘要：大倾角煤层采动巷道因受到采空区、煤柱等因素影响,巷道围岩破坏规律及矿压显现特征复杂且变化较大,支护维护困难.针对这类问题,以绿水洞大倾角煤层采动巷道 3123 回风巷为工程背景,采用理论分析、数值分析和现场试验等综合研究方法,分析了大倾角煤层采动巷道围岩破坏规律,揭示了不同位置下巷道周边围岩应力特征及其作用下巷道变形破坏特征.研究结果表明:在大倾角以及采动影响下,巷道周边最大主应力及主应力差值较大,导致巷道塑性区呈现出非均匀、最大破坏深度偏转等特征,且巷道位置决定着巷道围岩塑性区分布范围与形态;随着巷道逐渐远离上部工作面,采动影响逐渐减弱,当巷道沿煤层向下距上部采空区 12 m及以上时,巷道周边最大主应力及主应力差值趋于稳定,最大主应力与主应力差值分别稳定在15～20、5～10 MPa,在此应力环境影响下巷道周边围岩塑性区大小及其形态变化不大.基于大倾角煤层采动巷道变形破坏规律、巷道断面几何特征、煤岩结构特征等关键影响因素,设计了非均匀-主被动联合支护的锚杆(索)支护,在 3123 回风巷进行了工业性试验并进行了巷道顶板深部位移监测:在巷道掘进影响期间,巷道顶板变形总量控制在 100 mm以内,且主要集中在巷道顶板软弱煤层,巷道围岩控制效果较好.
关键词：大倾角煤层采动巷道塑性区巷道支护参数设计巷道围岩控制
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52474095)
论文发表日期：2025-12-20
在线出版日期：2025-12-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 97-106 )
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