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作者
张剑李洪宾刘爱卿方树林王国强张泽鑫
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单位
中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室山西汾西矿业(集团)有限责任公司霍州煤电(集团)有限责任公司
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摘要
为解决曙光煤矿深部采动影响区巷道围岩控制难题,以矿井西翼集中回风巷为工程背景,进行了井下锚杆拉拔试验,发现锚杆锚固力明显偏低,现场测试表明采动影响加剧了围岩结构劣化,导致煤岩体强度明显衰减,煤层与泥岩强度分别下降31%和19%,采动应力造成巷道围岩强度降低和加剧围岩结构劣化,引发锚杆锚固力损失,消弱锚杆支护控制围岩效能,为巷道发生强烈大变形破坏的内在因素;现场调研发现锚杆材料强度低、预应力小、支护构件兼容性差,减弱锚杆支护系统控制围岩功能,为巷道产生失稳破坏的外部原因。采用数值模拟方法研究了喷层时机对锚杆尾部受力和位移的影响,据此确定回风巷采用“先薄喷再锚固后厚喷”的喷层方式。并根据采动影响区回风巷围岩破碎松散特征,提出采用超前注浆结合高预应力锚喷综合加固技术,给出注浆和锚喷加固方案与参数,现场应用取得良好效果,为类似地质条件巷道围岩稳定控制提供参考。
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关键词
深部巷道锚杆支护采动应力强度和结构喷层时机
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(51774186);
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文章目录
1 巷道掘进现状及支护状况
1.1 巷道掘进现状
1.2 巷道原支护方案及状况
1.3 巷道支护存在问题
2 采动影响区巷道围岩稳定控制关键技术
2.1 提高浅部围岩强度和稳定性
2.2 优化锚杆支护构件配套兼容性
2.3 及时封闭围岩防止风化
3 现场试验
3.1 巷道围岩条件
3.2 巷道围岩控制方案与参数
3.2.1 掘进迎头超前注浆加固方案与参数
3.2.2 巷道永久加固方案与参数
3.3 巷道围岩控制效果
4 结 论
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引用格式
张剑,李洪宾,刘爱卿,方树林,王国强,张泽鑫.深部采动影响区巷道围岩控制技术[J].煤炭工程,2022,54(11):18-23.
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