特厚煤层综放窄煤柱沿空煤巷切顶护巷效应与围岩控制研究
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作者
翟文立何富连王振刘东明宋佳宇伍严灏许旭辉
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单位
中国矿业大学（北京）能源与矿业学院中国矿业大学（北京）共伴生能源精准开采北京市重点实验室晋能控股煤业集团马道头煤业公司
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摘要
针对大同矿区特厚煤层窄煤柱沿空煤巷受大采出空间、强采动等影响造成大变形难题，以马道头矿为工程背景，采用现场实测、数值模拟及现场试验等方法研究了基本顶断裂线、预裂切顶对沿空煤巷围岩偏应力全周期演化规律。揭示了基本顶断裂线位于实体煤上方、采空区上方时不利于沿空巷道围岩稳定原因；分析了掘、采期间预裂切顶效应，预裂切顶降低了沿空巷道围岩畸变能，峰值位置向远离巷道位置偏移，同时一定程度的改善了沿空巷道围岩应变环境；通过现场试验特厚煤层综放窄煤柱沿空煤巷采用“切-锚-支-注”综合策略后，沿空煤巷在掘进、回采期间的巷道稳定性良好，围岩变形与稳定性整体可控。研究成果可为特厚煤层窄煤柱沿空煤巷围岩稳定性控制提供一定的科学依据。
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关键词
特厚煤层窄煤柱预裂切顶偏应力围岩控制
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文章目录
1 工程概况
2 沿空煤巷矿压显现特征及松动圈范围
3 沿空巷道围岩全周期偏应力分布特征及切顶效应
3.1 数值模型建立
3.2 模拟结果分析
3.2.1 沿空掘巷期间基本顶断裂线位置不同时偏应力分布特征
3.2.1.1 偏应力第二不变量分布特征
3.2.1.2 偏应力第三不变量分布特征
3.2.2 沿空掘巷期间预裂切顶效应
3.2.3 本工作面回采期间切顶效应
4 工业性试验
4.1 5102平巷水压致裂方案
4.2 5102平巷支护方案
4.3 5102平巷超前支护方案
4.4 5102平巷煤柱注浆
4.5 矿压观测
5 结论
采矿与安全工程学报
