深井临空高应力巷道切顶卸压机理研究_中国煤炭行业知识服务平台

深井临空高应力巷道切顶卸压机理研究

作者

苏超弓培林康红普李超伊康刘畅李鹏
单位

太原理工大学矿业工程学院煤炭科学研究总院开采研究分院天地科技股份有限公司开采设计事业部中国矿业大学（北京）能源与矿业学院山西能源学院采矿工程系
摘要

为揭示深井临空高应力巷道切顶卸压机理,以口孜东煤矿121302工作面机巷为工程背景,采用物理相似模拟与理论分析,研究深井临空巷道覆岩结构及运移规律,建立临空巷道采空区侧关键块B’的力学模型,得出关键块B’的稳定性判据。研究表明:深井临空巷道覆岩会经历由长臂"F"型悬顶结构到短臂"F"型悬顶结构到最终形成双短臂"F"型悬顶结构的演化过程;采用人工切顶能够减弱双"F"结构的悬顶叠加效应并诱发顶板产生新的断裂线,沿断裂线的滑动变形释放较大的应力,且切落顶板能够更好地充填采空区,进而改善煤柱受力状态,减小巷道变形;经理论计算,口孜东煤矿121302工作面沿煤柱边缘切断关键块B’,煤柱受力减小19.14%;井下试验监测表明,巷道变形量降低50%以上,切顶卸压应用良好。
关键词

深井临空高应力巷道切顶卸压相似模拟
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划项目(2017YFC0603003)；“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAB13B04)；山西省应用基础研究项目(201801D221356)；
文章目录

1 研究背景
1.1 工程背景
1.2 深井临空巷道覆岩结构
2 深井临空高应力巷道切顶卸压物理相似模拟实验
2.1 实验模型
2.2 深井临空巷道覆岩运移规律分析
2.3 物理相似模拟实验数据分析
2.4 深井临空高应力巷道切顶卸压机理分析
3 深井临空高应力巷道切顶卸压理论分析
3.1 深井临空巷道采空区侧关键块B'力学模型
3.2 深井临空巷道采空区侧关键块B'的受力分析
3.3 深井临空巷道采空区侧关键块B?稳定性分析
4 井下试验
5 结论
引用格式

苏超,弓培林,康红普,李超,伊康,刘畅,李鹏.深井临空高应力巷道切顶卸压机理研究[J].采矿与安全工程学报,2020,37(06):1104-1113.
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