近距离煤层群预掘回撤通道应力叠加特征及顶板结构调控
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煤炭科学技术
- 网络首发时间:2024-09-20 08:50:41
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作者
傅孜钊 柏建彪 闫帅 张栋 郑
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单位
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室矿业工程学院新疆工程学院矿业工程与地质学院
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摘要
近距离煤层群预掘回撤通道应力扰动及顶板情况复杂,回撤通道施工期间围岩破坏严重,巷道围岩控制难度大。以某矿1205工作面回撤通道为背景,构建近距离煤层群回撤通道顶板力学模型,估算上部煤层工作面底板破坏深度,模拟反演下部煤层回撤通道顶板围岩裂隙演化规律,揭示该类巷道失稳机理,提出一种围岩综合稳定控制技术并进行现场工程验证。结果表明:①通过建立末采期间回撤通道顶板力学模型,确定在该矿地质条件下,工作面与回撤通道贯通后可以保证回撤通道围岩稳定的回撤通道巷内支护阻力P1≥0.126MPa;②采用多元线性与非线性回归分析优化后的经验公式估算上部煤层工作面底板破坏深度大于8.41m,小于层间距13.3m;③利用UDEC数值计算模型反演了回撤通道顶板裂隙演化规律,确定了采空区下回撤通道顶板提前10m采取加固措施,煤柱下回撤通道顶板提前15m采取加固措施;④提出回撤通道锚杆索+单体支柱主被动联合支护与煤柱下部通道内顶板超前预裂围岩综合稳定控制技术,应用于回撤通道不同应力影响区域。矿压监测结果表明:工作面回撤通道施工期间,围岩变形量小,锚杆锚索受力变化较小,围岩控制效果良好,保证了1205工作面安全高效回撤。
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关键词
近距离煤层回撤通道数值模拟水力压裂巷道围岩控制
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文章目录
0 引言
1 工程地质概况
2 末采期间回撤通道顶板力学模型
3 回撤通道围岩扰动破坏机理
3.1 上层工作面底板破坏深度
3.2 回撤通道顶板裂隙演化规律
3.2.1 数值计算模型
3.2.2 上部煤层开采后遗留煤柱区应力特征
3.2.3 工作面与回撤通道贯通后顶板应力分布
3.2.4 回撤通道顶板裂隙演化特征
4 回撤通道围岩综合控制方案
4.1 围岩综合控制机制
4.1.1 回撤通道内主被动联合支护技术
4.1.2 回撤通道顶板超前预裂技术
4.2 围岩综合控制方案
4.2.1 回撤通道围岩控制分区
4.2.2 回撤通道内主被动联合支护技术
4.2.3 回撤通道顶板超前预裂技术参数
5 工程应用
5.1 测站布置
5.2 矿压观测
6 结论
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引用格式
傅孜钊,柏建彪,闫帅,等.近距离煤层群预掘回撤通道应力叠加特征及顶板结构调控[J/OL].煤炭科学技术,1-15[2024-09-20].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.td.20240919.1544.001.html.