深埋大跨度复合顶板煤巷失稳机理及控制技术
Mechanism of Instability and Control Technology of Deep-buried Large-span Coal Roadway Under Composite Roof
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摘要: 为了研究深埋大跨度复合顶板煤巷变形失稳机理及支护技术，以某矿2614改造下巷为工程背景，采用压力拱理论和数值模拟技术对巷道围岩变形规律进行了分析，设计了“锚杆（索）+金属网+M钢带+单体支柱”的支护方案，并开展了工业试验。结果表明，大跨度复合顶板巷道围岩失稳破坏分为分层剪切、挠曲离层、拉断破裂和垮落成拱4个阶段，巷道垮落拱高为2.5~3.8 m，围岩变形量小于100 mm，锚杆和锚索拉力分别小于60 kN和350 kN，单体支柱压力小于13 MPa，支护效果较好。Abstract: To study the instability mechanism and supporting technology of deep-buried long-span coal roadway under composite roof, take the reconstructive transportation roadway of 2614 workface in a mine as a case study, the deformation law of roadway surrounding rock was analyzed by the theory of pressure arch and numerical simulation. The support scheme of “bolt (cable) + metal mesh +M steel belt + monomer pillar” was designed, and industrial experiments were carried out on site. The results show that the failure of the surrounding rock of long-span roadway under composite roof is composed of four stages: shear stratification, delamination, rupture and arching. The arc height of the roadway is 2.5 m to 3.8 m, the deformation of surrounding rock is less than 100 mm, and the anchor and cable tension are less than 60 kN and 350 kN, respectively. Besides, the pressure of the single hydraulic prop is less than 13 MPa, and the support effect is better.
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[1] 毛建新，佟晶杰，韩景利．锚杆支护在煤岩复合顶板大跨度巷道中的应用[J]．煤矿安全，2002，33（8）：28. [2] 李金华，李昂，王贵荣，等．大断面切眼煤巷锚杆支护技术研究[J]．煤炭工程，2010，42（3）：34－37. [3] 曲建光．大跨度开切眼围岩强化控制技术研究[J]．煤炭科学技术，2015，43（7）：1－5. [4] 崔千里．大跨度复合顶板切眼失稳机理及控制技术研究[J]．能源与环保，2017，39（11）：1－5. [5] 张有为，张理生．泥岩顶板大跨度开切眼围岩控制及支护技术[J]．煤炭科学技术，2014，42（S）：10－12. [6] 李冲，曹悦，程争民，等．大跨度巷道顶板垮冒规律与减跨支护技术研究[J]．采矿与安全工程学报，2015， 32（6）：978－983. [7] 廖保明，宋毅，邢存恩，等．基于等效椭圆法确定大跨度矩形巷道锚杆（索）支护参数[J]．煤矿安全， 2014， 45（6）：22－25. [8] 张向东，李庆文，黄开勇，等．采动影响下大跨度煤巷耦合支护技术研究与应用[J]．岩石力学与工程学报，2014，33（1）：60－68. [9] 牛少卿，杨双锁，李义，等．大跨度巷道顶板层面剪切失稳机理及支护方法[J]．煤炭学报，2014，39（S2）：325－331. [10] 李东伟，李亚楠，赵敏，等．大跨度含夹层软岩巷道支护技术研究[J]．辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2015，34（8）：881－886. [11] 张农，李桂臣，许兴亮．顶板软弱夹层渗水泥化对巷道稳定性的影响[J]．中国矿业大学学报，2009，38（6）：757－763. [12] 姚强岭，李学华，陈庆峰．含水砂岩顶板巷道失稳破坏特征及分类研究[J]．中国矿业大学学报，2013， 42（1）：50－56. [13] 来兴平，李云鹏，王宁波，等．基于梁结构的急斜煤层综放工作面顶板变形特征[J]．采矿与安全工程学报，2015，32（6）：871－876. [14] 侯朝炯，马念杰．煤层巷道两帮煤体应力和极限平衡区的探讨[J]．煤炭学报，1989，14（4）：21－29. [15] 赵文，曹平，章光．岩石力学[Ｍ]．长沙：中南大学出版社，2010．
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