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作者
王永涛谢中辉余江马宏发金淋淋汪锋孙文亮陈方明
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单位
山东能源集团西北矿业有限公司山东科技大学能源与矿业工程学院
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摘要
针对亭南煤业某沿空巷道变形严重、支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟及现场试验等方法,确定沿空巷道覆岩关键块断裂位置及内应力场分布范围,分析不同支护方案下巷道围岩变形特征,提出合理巷道支护优化措施。研究结果表明:沿空巷道布置于距采空侧煤壁16.12 m的内应力场范围内;关键块B在距采空侧煤壁14.07 m处断裂,断裂线位于实体煤上方;侧向支承压力在距采空侧煤壁0~17 m内为应力降低区,并在14 m处达到峰值。在原支护方案下,巷道受关键块B回转下沉影响,顶板以拉伸破坏为主,最大下沉量为311 mm;两帮以剪切破坏为主,煤柱帮塑性区范围大于实体煤帮;煤柱帮中上区域破坏最为严重,水平位移最大为386 mm,实体煤帮水平位移最大为332 mm,巷道变形呈两侧非对称形态。基于沿空巷道破坏特征提出“高强锚杆索配合锚网、钢带”联合支护优化措施,现场监测结果表明,该方案可有效控制围岩变形,满足安全生产需求。
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关键词
沿空巷道围岩变形内应力场数值模拟支护技术
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(52404132);山东省泰山学者工程专项经费项目(tsqn202312195);山东省高等学校青创科技支持计划项目(2022KJ320);山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15);
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文章目录
1 工程背景
1.1 工程概况
1.2 巷道变形破坏特征
2 沿空巷道覆岩结构特征
2.1 基本顶断裂位置及结构分析
2.2 内外应力场分布范围分析
3 沿空巷道围岩变形数值模拟
3.1 数值模型
3.2 侧向支承压力分布特征
3.3 不同支护方案围岩破坏特征
4 支护方案优化及现场应用
4.1 围岩控制优化措施
1) 顶板支护
2) 两帮支护
4.2 优化支护数值模拟
4.3 工程实践
5 结 论
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引用格式
[1]王永涛,谢中辉,余江,等.沿空巷道围岩变形破坏特征及控制技术研究[J].采矿与安全工程学报,2025,42(01):161-171.