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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
深部巷道主被动全空间协同控制技术及工程应用
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  • 作者

    左建平刘海雁王军徐丞谊朱凡

  • 单位

    中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室山东建筑大学土木工程学院

  • 摘要

    深部巷道由于赋存环境复杂及受到深部地应力作用,加上断面形状尺寸多样,导致巷道的破坏形式多元化。通过系统分析深井软岩巷道受到高应力、动压等因素影响,对比了最大地应力、最大抗压强度以及相对应的支护方式,提出采用应力强度比来评价巷道围岩支护的难易程度。进一步提出了深部巷道主被动全空间协同控制理念,其核心为通过卸压、注浆和锚杆-索等主动支护方式来控制巷道变形,发挥围岩的自承能力,形成主动支护体,恢复其部分承载能力;使用钢管混凝土支架、U型钢等具有较高支护阻力的被动支护方式,构成被动支撑圈,协助或调动巷道围岩发挥承载能力。进而分析了钢管混凝土支架与锚杆-索的协同支护力学机理,形成了主被动全空间协同控制技术及施工工艺并进行了现场应用。研究表明,打设锚杆-索可以降低钢管混凝土支架的弯矩和剪力,同时降低了支架轴力,保护了钢管和抗拉性能较差的核心混凝土,保证了钢管混凝土支架能够提供较高的支护阻力;主被动全空间协同控制技术在晋城胡底煤矿、阳泉新元煤矿等深部动压巷道与软岩巷道中进行了成功应用,丰富了等强支护理论及技术的现场实施方式,进一步发展了深部巷道等强支护理论与技术,对深部巷道围岩控制具有一定指导意义。

  • 关键词

    应力强度比主被动全空间协同主动支护体被动支撑圈现场应用

  • 文章目录

    0 引言
    1 煤矿巷道支护方式变化规律
    2 主被动协同控制理念及力学原理
    2.1 主被动全空间协同控制理念
    2.2 主被动全空间协同支护力学原理
    3 深部巷道主被动全空间协同控制技术
    4 主被动全空间协同控制工程应用
    4.1 主被动全空间协同控制技术施工工艺
    4.2 深部动压巷道主被动协同控制
    4.3 深部软岩巷道主被动协同控制
    5 结论

  • 引用格式
    左建平,刘海雁,王军,徐丞谊,朱凡.深部巷道主被动全空间协同控制技术及工程应用[J/OL].煤炭科学技术:1-13[2023-06-03].DOI:10.13199/j.cnki.cst.2023-0360.
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