《煤炭科学技术》“围岩控制”研究领域 | 热文精选

为了协助读者了解复杂条件巷道支护、围岩控制等研究领域内的研究热点和前沿问题，促进学术交流与合作，编辑部根据论文在中国知网的下载、引用等指标，整理了16篇《煤炭科学技术》2022年至今刊出的“围岩控制”研究领域最受关注论文，以飨读者。以刊期排序。

行业视野: 煤炭科学技术
类别; 63个
关键词; 88位
专家; 16篇
论文; 10211IP
点击量; 25465次
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基于爆破卸压的深部构造应力富水软岩巷道底鼓控制技术研究

作者(Author)：程敬义, 魏泽捷, 白纪成, 于智卓, 邢轲轲, 李庆明, 王俊有, 李晓, 张超, 张治军

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煤炭科学技术

2022年第07期

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煤矿巷道围岩卸压技术及应用

作者(Author)：康红普, 姜鹏飞, 冯彦军, 赵凯凯

摘要：煤矿巷道围岩控制方法主要分为支护加固法和卸压法，卸压法是高应力、强采动巷道围岩控制的有效手段。目前，我国煤矿已形成包括巷道布置法、巷道围岩近场卸压法及远场卸压法在内的巷道围岩卸压技术体系。介绍了巷道卸压法分类及卸压机理、影响因素和适用条件。巷道布置法的实质是将巷道布置在采空区下方、上方、边缘及采空区内等应力降低区，是首选的、有效的卸压法。巷道围岩近场卸压主要包括切缝、钻孔、爆破及掘卸压巷等方法，卸压机理是在浅部围岩形成一定的变形空间，减小围岩向巷道空间的位移，并将浅部围岩高应力转移到深部。巷道围岩远场卸压法主要有深孔爆破、水力压裂法，通过切断或弱化巷道上方的顶板，减小回采工作面采动对巷道稳定性的影响。近年来，水力压裂技术得到广泛应用，成为回采工作面坚硬顶板弱化、强采动巷道围岩卸压的有效措施。在实例分析中，介绍了区域水力压裂和局部水力压裂卸压技术的应用情况，包括地质与生产条件、压裂设计及卸压效果。最后，分析了巷道卸压法存在的问题，对今后的技术发展进行了展望。

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煤炭科学技术

2022年第06期

1526

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高水材料充填沿空留巷应力控制与围岩强化机理及应用

作者(Author)：柏建彪, 张自政, 王襄禹, 徐营, 闫帅, 徐军

摘要：高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷，形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践，以应力控制与围岩强化为主线，分析了充填留巷围岩在巷道掘进、工作面超前采动影响、留巷围岩调整稳定和邻近工作面复用4个阶段的应力与变形特征，提出了“基本顶二次破断”的覆岩顶板运动特征。以青龙同昌煤矿15102工作面沿空留巷为背景，数值模拟研究了留巷过程中围岩应力和塑性区分布特征，揭示了充填留巷覆岩基本顶的旋转下沉是留巷巷道所受外力的主要来源；在此基础上，提出了充填留巷围岩控制的关键区域，根据高水材料固结体的较强塑性变形特性，提出了高水材料充填沿空留巷围岩分时分区强化机理，确定了合理的高水材料充填体支护阻力计算式、留巷顶板离层计算式和实体煤帮的支护强度计算式，给出了高水材料充填沿空留巷围岩控制关键参数设计方法，关键参数包括充填体支护阻力（充填体宽度和强度）、顶板支护强度（巷内支护和临时支护）、实体煤帮支护强度。介绍了山西高平青龙同昌煤业15号煤层和赵庄煤业9号煤层高水充填沿空留巷围岩控制2个应用实例，留巷围岩变形控制效果良好。最后，提出了高水充填沿空留巷围岩控制技术的发展方向。

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煤炭科学技术

2022年第06期

609

2022
复杂条件下巷道围岩控制技术研究进展

作者(Author)：李桂臣, 杨森, 孙元田, 许嘉徽, 李菁华

摘要：煤炭资源开采正不断向深部迈进，面临的复杂地质条件问题也日益突出。深部资源开采、地下空间开挖等深部岩石工程活动迅速增加，而这些工程活动的开展和巷道的稳定性密切相关。重点总结了复杂条件下煤矿巷道围岩控制领域的相关成果，梳理了当下巷道围岩控制面临的主要复杂条件，划分了工程地质条件和开采技术条件2类巷道复杂条件。阐明了各类复杂条件下巷道围岩的变形破坏特征，指出了围岩应力、围岩性质和支护结构是巷道围岩控制的3类基本对象，明确了围岩应力环境恶化、围岩性质劣化和支护体性能弱化3种失稳形式，在此基础上揭示了不同地质环境与采掘时空关系下回采巷道的失稳机制。分析了现阶段困难巷道围岩控制基本机理：改善围岩应力环境、改良围岩性质与强化围岩承载结构；详述了基于卸压、改性、支护与协同控制的围岩控制技术在不同复杂条件巷道的阶段性理论研究与技术应用现状。同时，分析了泥质采动巷道渗流失稳与围岩控制的典型工程案例，揭示了该类复杂困难条件的巷道围岩失稳机理，提出了疏水泄压、泥岩置换、分级注浆、高强度封层支护结构与底板结构等多种方法协同作用的高强度综合修复与控制技术体系。最后，基于上述4方面研究，结合工程实践，展望了未来复杂条件下巷道围岩控制技术的发展趋势。

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煤炭科学技术

2022年第06期

667

2512
深井矸石充填工作面沿空留巷围岩控制原理与技术

作者(Author)：王平, 曾梓龙, 孙广京, 冯涛, 李乃录, 刘金海, 李鹏, 江永志

摘要：深井工作面矿压显现剧烈使得沿空留巷存在诸多困难。采用矸石充填采空区可有效限制深部采场覆岩大范围的破断、运动，缓解深井工作面剧烈的矿压显现，为深井工作面沿空留巷奠定基础。通过现场实测和理论计算探讨了深井矸石充填工作面覆岩运动特征，探讨了沿空留巷围岩承载结构及其稳定性。根据新巨龙煤矿2305S-2号工作面实际情况，设计了以矸石墙+钢管混凝土立柱为主的巷旁支护结构，并提出了留巷顶板超前支护、强力护表、深部锚固，巷旁支护结构合理宽度、侧向约束、协同承载，实体煤帮卸应力、防冲击、控片帮的控制方式，留巷底板高应力深部转移的沿空留巷围岩控制原理和先固顶→再护帮→后控底的沿空留巷围岩控制原则。形成了锚杆+W钢带超前支护和长锚索+注浆锚索永久支护的沿空留巷围岩控制技术，成功实现了新巨龙煤矿2305S-2号深井矸石充填工作面沿空留巷。沿空巷道围岩实测发现留巷矸石墙变形不均匀，承载能力增长缓慢，钢管混凝土立柱钻底，顶板锚索易破断等问题。需要进一步加强留巷矸石墙的侧向约束，提高矸石墙承载能力。钢管混凝土立柱底部安装大垫板，控制立柱钻底量，沿空留巷顶板锚索要求具备一定的延伸率，实现长锚索与顶板围岩的协同变形与承载。

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煤炭科学技术

2022年第06期

463

9928
地面定向孔超前预注浆掩护巷道穿断层破碎带关键技术

作者(Author)：童仁剑, 郑士田, 吴燕军, 史永理

摘要：深部巷道过断层破碎带往往应力集中、围岩变形大，是掘进、支护的重大安全隐患。为提高围岩的抗变形能力和强度，减轻巷道锚固支护压力，以淮北矿区巷道过大断层为例，分析了掘进支护过程中矿压大、围岩稳定性差、支护难度大的主要工程问题，采用地面定向孔超前预注浆改性巷道围岩后，顺利掘进通过了断层破碎带。总结提出了基于钻探施工关键技术和高压预注浆关键技术的定向孔掩护巷道过断层关键技术体系，应用四开成孔结构避免了非治理段注浆干扰以及四段注浆分段法实现了断层破碎带精准注浆，并从压水试验、岩性探查、注浆量、注浆扩散距离、物探验证以及掘进支护效果分析方面评价了注浆加固效果。工程实践表明：地面定向孔具有长距离探查巷道岩性、超前高压预注浆的显著优势，改善了软弱围岩力学性质，有效控制了巷道围岩变形，巷道最大底鼓量降比超过62.6%，为巷道支护提供了安全保障，具有重要的推广应用价值。

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煤炭科学技术

2022年第06期

195

489
柔模砼墙沿空留巷围岩变形规律及控制技术研究

作者(Author)：杨俊彩, 王文, 张广杰

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。

煤炭科学技术

2022年第S1期

115
突出厚煤层沿空掘巷煤柱留设宽度优化研究

作者(Author)：周礼杰, 陈亮, 程志恒, 艾国, 孔德中, 王蕾, 王宏冰, 郭凯

摘要：突出煤层开采中存在开采时遗留过多煤柱与消突工程量投入巨大的问题，这和现阶段煤炭开采的理念有差异，合理的煤柱宽度以及安全的巷道布置范围不仅能保证煤炭合理安全的开采，还能提高煤炭资源的采出率、降低突出煤层中防突消突的投入量和工程量。以新集二矿1上煤230102工作面作为研究对象，采用理论分析和计算得出煤层开采过程中邻空煤体的应力分布规律以及极限平衡区宽度范围；采用钻孔测力计实测煤层开采过程中邻空煤体内垂直应力的变化情况，并结合数值模拟模拟工作面推进情况以及结合邻空、实体两侧煤体瓦斯含量确定了突出厚煤层采动卸压影响范围；基于FLAC3D软件模拟不同煤柱尺寸下巷道掘进的情况，结合卸压范围以及工程实践中关注的问题进而确定了合理的煤柱宽度。研究结果表明:①随工作面持续推进，在工作面邻空煤体内的支承应力随距采空区深度的递增呈现先增高至峰值后降低至原岩应力水平的规律，其支承应力峰值会出现在煤壁深入9.18 m附近；②在突出厚煤层开采中，邻空煤体0～25 m为卸压影响区，其卸压区和塑性区为邻空煤体0～9.5 m；③留设宽7～9 m煤柱时，能提高突出厚煤层煤炭资源采出率，降低突出厚煤层沿空掘巷消突工程量，利于巷道围岩控制，保证安全生产。

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煤炭科学技术

2022年第03期

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