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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
高地应力下巷道底板拱结构分析及其应用
  • 作者

    陈盼谷拴成

  • 单位

    西安科技大学建筑与土木工程学院中煤科工集团西安研究院有限公司水文地质研究所

  • 摘要
    为解决高地应力条件下煤矿巷道底板易发生底鼓且难以支护的技术问题,以巷道底板隐形拱为研究对象,构建了巷道底板隐形拱结构力学模型,理论分析了高地应力条件下巷道底鼓机理,提出了底板支护方案和支护参数确定方法,并通过工程实例验证了该方法的支护效果。结果表明:巷道底板变形破坏实质为底板隐形拱结构逐步向深部发育的过程,底板隐形拱的形态与底板岩层所受水平侧压力和两帮支承压力相关,具体表现为竖直方向椭圆、圆及水平方向椭圆3种不同形态。在巷道底板中布置注浆锚索(杆)可以形成一定厚度的挤密加固拱结构,能有效阻止巷道底板拱结构向深部发育,从而改善巷道底板稳定性;以陕西彬长矿区某矿回风大巷底板修复为例,运用上述理论对该巷道底板支护方案及其参数进行优化设计,现场监测结果表明,巷道底板变形控制效果良好,保证了工作面的安全高效回采。研究成果可为高地应力条件下巷道底板支护参数确定提供理论依据。
  • 关键词

    围岩控制高地应力巷道底板隐形拱支护优化

  • 文章目录

    0 引 言
    1 巷道底板变形破坏力学机理
    2 不同侧压条件下巷道底板最大破坏深度
    3 基于隐形拱的巷道底板支护措施
    3.1 高应力下底板支护机理
    3.2 挤密加固拱有效跨度的确定
    3.3 底板挤密加固拱厚度的确定
    4 工程验证
    4.1 巷道帮部极限平衡区宽度的确定
    4.2 底板挤密加固拱半轴的确定
    4.3 挤密加固拱参数的确定
    5 结 论
  • 引用格式
    陈盼,谷拴成.高地应力下巷道底板拱结构分析及其应用[J].西安科技大学学报,2022,42(04):701-708.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0409.
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