缓斜煤层拱形沿空巷道煤柱设计及控制_中国煤炭行业知识服务平台

缓斜煤层拱形沿空巷道煤柱设计及控制

作者

吴国桥李磊王红胜李树刚朱广安
单位

甘肃靖远煤电股份有限公司魏家地煤矿西安科技大学能源学院西安科技大学冲击地压防治研究所西安科技大学安全科学与工程学院
摘要

针对缓斜煤层沿空巷道偏载应力作用,两帮煤体呈现非对称大变形、破坏,巷道维护困难的问题,以魏家地煤矿2303工作面运输巷为工程背景,采用理论分析、数值分析并结合现场实践的方法,确定煤柱合理宽度并揭示倾斜煤层沿空掘巷围岩控制机理。结果表明:基于应力极限平衡及广义H-B强度破坏准则确定的煤柱塑性区宽度是个变化值,开挖扰动权重参数在0～1之间变化,煤柱塑性区宽度范围为8.1～8.5 m,结合数值分析结果,最终确定煤柱合理宽度为5.0 m.提出煤柱帮中部近水平位移为零区域（承压区）短锚索支护、实体煤侧压剪破坏严重区域（深度达6～7 m）高强度锚索支护的高预应力让压控制技术。巷道掘进期间两帮移近量为160 mm,顶板下沉量为65 mm,只需起底一次,围岩控制效果良好。
关键词

缓斜煤层沿空掘巷煤柱承压区
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金(51974231,51904235)；国家重点基础研究计划(973计划)(2015CB251600)；中国博士后科学基金(2018M643692)；陕西省自然科学基础研究计划(2019JQ-487)；
文章目录

0 引言
1 工程概况
2 沿空掘巷煤柱宽度的确定
2.1 煤柱合理宽度的理论分析
2.2 煤柱合理宽度的数值分析
3 缓斜煤层沿空掘巷控制技术
3.1 控制机理
3.2 控制方案
3.2.1 顶板支护
3.2.2 两帮支护
3.2.3 长锚索支护参数
3.2.4 短锚索支护参数
4 应用效果
5 结论
引用格式

吴国桥,李磊,王红胜,李树刚,朱广安.缓斜煤层拱形沿空巷道煤柱设计及控制[J].西安科技大学学报,2020,40(04):621-628.
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