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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
深部软岩大变形巷道变径分区卸压围岩控制技术及应用
  • 48
  • 作者

    吴锋锋谷浩源杨培举刘长友魏民涛蒋与飞王平

  • 单位

    中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室河南神火集团有限公司河南神火兴隆矿业有限责任公司

  • 摘要
    为解决深部软岩巷道围岩大变形、返修次数多难题,以泉店煤矿21皮带下山为工程背景,采用理论分析、数值模拟及工程实践等方法,提出了巷道变径分区卸压技术,建立了卸压参数理论模型,得出了卸压关键参数选取区间与弹性应变能密度分布规律,揭示了钻孔卸压能量耗散原理,确定了卸压关键参数的最佳取值。研究表明:(1)通过变径分区卸压技术改善了浅部围岩能量环境,减少了顶底板能量升高区面积,并将肩角和底角区域聚集能量向深部转移,实现了巷道精准卸压控制。(2)随着浅部小直径钻孔长度(L1)、深部大直径钻孔长度(L2)、深部大直径钻孔孔径(r)增加,其弹性应变能密度曲线相应的前峰值、后峰值以及后峰值升高,整体呈正相关。(3)随着深部大直径钻孔间距(D)增加,孔间弹性应变能密度峰值变化呈现先升高后降低再稳定的特点,而钻孔间联合卸压效果与其呈现负相关,依据弹性应变能量峰值增幅大小得出了影响卸压效果的关键参数权重顺序依次为:L1、L2、r、D。(4)依据理论分析和数值模拟确定了21采区皮带下山巷道卸压技术关键参数合理值,巷道实施变径分区卸压技术后,两帮及顶底板变形量分别降低了58.7%,23.7%以及27.4%,巷道稳定得到有效控制,证实了变径分区卸压技术的有效性。
  • 关键词

    深部大变形巷道软岩能量释放弹性能密度变径分区卸压技术

  • 文章目录
    0引言
    1工程背景
    1.1巷道位置及变形特征
    1.2大变形原因
    2变径分区卸压原理及关键参数
    2.1基于能量释放的变径分区卸压原理
    2.2卸压关键参数选取原则
    2.2.1浅部卸压孔孔长
    2.2.2深部卸压孔孔径、间距及孔长
    3变径分区卸压工程应用
    3.1卸压关键参数理论分析
    3.2卸压关键参数优化选取
    3.2.1浅部小直径钻孔长度
    3.2.2深部大直径钻孔长度
    3.2.3深部大直径钻孔孔径
    3.2.4深部大直径钻孔间距
    3.2.5合理卸压参数卸压效果分析
    3.3现场实践
    4结论
相关问题

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