三软煤层回采支承压力分布及支护构件受力规律研究

作者

潘锐蔡毅黄厚旭王凤云许硕张朋王悦
单位

安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽建筑大学土木工程学院山东大学岩土与结构工程研究中心
摘要

为解决三软煤层采场侧向支承压力无法直接测量的问题,明确不同支护方案下采场超前压力分布有无差异等采动规律,以刀把式工作面——梁家煤矿4606工作面为依托,通过4606改造切眼位移变化间接获取工作面侧向支承压力分布规律,开展采动对4606材料巷不同支护方案下围岩控制效果对比,采用无损检测对锚杆（索）在回采期间受力情况进行分析。4606改造切眼距工作面110 m开始受到回采影响,距工作面68 m进入明显影响区,距工作面35 m进入剧烈影响区。距工作面侧向20 m以内为侧向支承压力影响峰值区,55 m以内为影响区。不同支护方案下,工作面超前支承压力分布范围区别较小,相差仅在5～10 m,超前支承压力影响剧烈范围为20～30 m;超前支承压力影响明显范围为30～60 m;超前支承压力影响范围平均为120 m左右,最大为160 m。巷道肩部锚杆受力超出屈服荷载,与拱架基本在拱肩处发生断裂吻合较好。巷道不同部位锚杆受力呈现出肩部>帮部>底角的特征。距工作面60m以外,单体支架支护强度满足使用要求;距工作面30m以内支架受力显著增加,出现挤压支架情况。研究成果补充了软弱煤层采动矿压显现规律。
关键词

三软煤层刀把式工作面侧向支承压力超前压力无损检测单体支架
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金青年科学基金项目（51904006）;国家自然科学基金重大专项项目（41941018）；国家重大科研仪器研制项目（51927807）；安徽省重点研究与开发计划项目（202104a07020019）；安徽省高校自然科学重点项目（KJ2019A0745）；
文章目录

1 工程背景
1.1 工作面概况
1.2 掘进期间支护方案控制效果对比
2 工作面侧向支承压力分布
2.1 4606改造切眼支架伸缩量变化分析
2.2 4606改造切眼顶底板移近量变化分析
3 工作面超前支承压力分布规律
3.1 采动对不同支护方案围岩控制效果分析
3.2 采动对围岩变形速率分析
4 回采期间支护构件受力分析
4.1 采动影响下锚杆(索)受力分析
4.1.1 锚杆受力分析
4.1.2 锚索受力分析
4.2 超前单体支架受力及断柱分析
5 结论
引用格式

潘锐,蔡毅,黄厚旭,王凤云,许硕,张朋,王悦.三软煤层回采支承压力分布及支护构件受力规律研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(06):1091-1099.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2020.0448.