柔模砼墙沿空留巷围岩变形规律及控制技术研究

作者

杨俊彩王文张广杰
单位

国能神东煤炭集团有限责任公司河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
摘要

为解决柔模砼墙沿空留巷围岩变形破坏严重的难题，以大柳塔煤矿52605工作面为工程地质背景，对沿空巷道围岩结构演化特性作了研究分析，提出采用无机注浆加固、加强顶帮结构及提高巷内高阻支护等综合方式确保沿空留巷稳定性，并进行了现场试验。结果表明：引起留巷围岩破坏的关键是上覆顶板下位关键岩层形成“悬臂梁结构”而将压力传递至巷道上；采用无机注浆加固材料能够改善巷道四周煤岩体的应力环境，形成再造承载层结构，提高留巷整体承载能力；滞后工作面180 m后留巷变形趋于稳定，顶板下沉最大246 mm、两帮收缩量最大315 mm、底鼓最大275 mm,能够控制住留巷破坏。为类似工程地质条件下的柔模墙沿空留巷的实施提供科学的技术指导。
关键词

柔模砼墙沿空留巷围岩结构注浆加固关键岩层顶板
文章目录

0 引言
1 工程概况
2 柔模砼墙沿空留巷技术及工艺
2.1 巷道覆岩结构特征
2.2 沿空留巷力学环境特征分析
2.2.1 沿空留巷顶板结构分析
2.2.3 沿空留巷围岩稳定性因素分析
1)应力环境。
2)煤层埋深。
3)围岩性质。
4)开采高度。
5)采动影响。
6)支护强度。
2.3 柔模砼墙作用机制
1)柔模砼墙应有早强、快增阻性能，能有效维护顶板且有一定的自承载力。
2)柔模砼墙还要有可缩性能。
3)柔模墙体还应有较高的后期强度。
2.4 技术原理及工艺流程
3 柔模砼墙沿空留巷围岩变形特征
3.1 现场留巷变形特征
3.2 变形机理分析
4 沿空留巷围岩协同控制技术
4.1 留巷围岩控制思路
4.1.1 强化锚固体系的承载性能
4.1.2 提高煤岩体强度，强化顶帮结构
4.1.3 提高巷内高阻支护
4.1.4 卸荷减跨
4.1.5 沿空留巷围岩协同控制时空关系
4.2 留巷围岩控制关键参数
4.2.1 补强支护参数
4.2.2 巷旁柔模砼墙支护
4.2.3 无机注浆改性方案
4.2.4 临时支护参数
5 现场实施效果分析
5.1 巷道围岩变形情况
5.2 留巷效果与效益分析
6 结论与建议
引用格式

杨俊彩,王文,张广杰.柔模砼墙沿空留巷围岩变形规律及控制技术研究[J].煤炭科学技术,2022,50(S1):89-99.
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