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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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深部高强锚注切顶自成巷方法与验证

作者(Author):

  • 王琦
  • 张朋
  • 蒋振华
  • 何满潮
  • 李术才
  • 王悦
  • 江贝

作者单位:

  • 山东大学 岩土与结构工程研究中心
  • 中国矿业大学(北京) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
  • 山东天勤工程科技有限公司

关键词:

  • 切顶卸压
  • 高强锚注
  • 无煤柱开采
  • 围岩控制
  • 矿压变化规律
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

针对深部高应力回采巷道围岩控制难题,以我国最大采深矿井——山东泰安孙村煤矿为工程背景,对传统沿空掘巷、锚杆(索)支护巷道进行监测分析,结果表明:巷道围岩变形量大,破坏范围广,锚杆大部分处于强度劣化区内,难以发挥支护作用,锚索受力大,接近极限破断力。为解决上述问题,系统开展了不同煤柱宽度、地应力大小、顶板围岩强度、切顶高度等影响因素下的数值试验研究,建立了顶板应力释放率、侧向支承压力提升率与围岩变形控制率等定量评价指标,对比分析了多种因素下切顶自成巷与沿空掘巷矿压变化规律与围岩控制机制。基于此,提出了深部高强锚注切顶自成巷方法,利用高强锚注提高巷道顶板完整性,利用顶板预裂切缝切断采空区与巷道顶板之间的应力传递,使巷道处于应力降低区。为进一步验证该方法的合理性,利用自主研发的地质力学模型试验系统,开展了模型试验对比研究,高强锚注切顶自成巷围岩应力比沿空掘巷平均降低20.8%,围岩变形量为后者的45.1%,应力释放与围岩控制效果明显。结合上述研究,提出了相应的工程建议,并在孙村煤矿2215工作面进行了现场应用,监测表明该方法有效控制了巷道围岩变形,实现了无煤柱开采。

王琦,张朋,蒋振华,等.深部高强锚注切顶自成巷方法与验证[J].煤炭学报,2021,46(2):382-397. WANG Qi,ZHANG Peng,JIANG Zhenhua,et al.Automatic roadway formation method by roof cutting with high strength bolt grouting in deep coal mine and its validation[J].Journal of China Coal Society,2021,46(2):382-397.
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