大巷煤柱工作面过空巷矿压规律及控制技术
李振华1,2,3，任梓源1，杜 锋1,2,3,*
任 浩1，王文强1
作者单位
(1. 河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454003；2. 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心，河南 焦作 454003；3. 河南理工大学 河南省矿井水害防控及水资源利用工程技术研究中心，河南 焦作 454003)
创新点
(1) 建立了工作面过空巷基本顶破断力学模型。根据基本顶破断位置对工作面来压影响程度，将断裂线位置分为 3 种类型，即位于煤柱上方、空巷上方以及实体煤上方。研究指出，当空巷顶板支护强度超过 4.6 MPa 时，可以防止基本顶发生滑落失稳，为现场工程提供了理论支撑。
(2) 由数值模拟表明，随着煤柱宽度的逐渐减小，煤柱垂直应力由“双峰型”逐渐过渡为“孤峰形”，煤柱宽度减小至 5 m 时发生失稳，导致工作面来压。在空巷区域和无空巷区域，工作面前方煤柱应力分布特征差异显著，当空巷支护强度达到 4.5 MPa 时，锚杆索对顶板支撑效果最佳，为基本顶破断结构演化及力学响应反演提供有力支撑。现场应用表明，在空巷顶板锚网索支护下，覆岩运动得到了有效控制。
文章主要内容
1 工作面概况
2 综放工作面过空巷基本顶破断机理研究
2.1 基本顶破断特征
2.2 基本顶破断结构
2.3 空巷支护强度的确定
3 工作面过空巷顶板破断应力场时空演化规律
3.1 数值模型建立
3.2 无支护条件下覆岩应力演化规律
3.3 不同支护强度下覆岩应力演化规律
4 工业性试验
主要附图
图 1 工作面位置及附近钻孔柱状图
图 2 基本顶破断力学模型
图 5 数值计算模型
图 6 无支护条件下空巷应力演化特征
图 8 不同支护强度下超前支承压力分布云图
图 9 工作面方向超前支承压力分布
图 12 巷道原有支护参数
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国际网站：https://cge.researchcommons.org/journal/
作者简介
李振华，男，汉族，中共党员，博士（后），教授，博士生导师。现任河南理工大学副校长、郑州高等研究院党委书记、院长，省部共建协同创新中心主任，兼任中国岩石力学与工程学会煤矿智能开采与岩层控制分会副理事长、河南省煤炭学会副秘书长。先后入选中原科技创新领军人才、河南省杰出青年基金获得者、河南省高校科技创新人才、全国煤炭科技创新人才、中国煤炭青年科技奖获得者、河南省教育厅学术带头人、河南省高校科技创新团队带头人、河南省矿井水害防控及水资源利用工程技术研究中心负责人等。
主要从事采矿理论与技术、矿井水害防治等领域的教学科研和高校科研管理工作。主持国家级科研项目7项，省部级人才计划或基金资助项目5项，校企产学研合作项目30余项。获得省部级科技奖励20余项。在《煤炭学报》《Tunnelling and underground space technology》等EI/SCI收录期刊发表论文96篇（高被引论文6篇，热点文章1篇），出版著作2部，授权国内外发明专利38项。
引用格式
李振华，任梓源，杜锋，等. 大巷煤柱工作面过空巷矿压规律及控制技术[J]. 煤田地质与勘探，2024，52(10)：141−152.
