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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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煤矿千米深井巷道松软煤体高压锚注-喷浆协同控制技术

作者(Author):

  • 康红普
  • 姜鹏飞
  • 杨建威
  • 王志根
  • 杨景贺
  • 刘庆波
  • 吴拥政
  • 李文洲
  • 高富强
  • 姜志云
  • 李建忠

作者单位:

  • 中煤科工开采研究院有限公司
  • 煤炭科学研究总院开采研究分院
  • 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
  • 中煤新集能源股份有限公司

关键词:

  • 煤矿巷道
  • 千米深井
  • 松软煤体
  • 锚注
  • 高压注浆
  • 喷浆
  • 协同控制
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

针对煤矿千米深井巷道松软煤体大变形难题,以淮南新集矿区口孜东矿7 m大采高工作面运输巷为工程背景,分析巷道松软煤帮变形破坏特征及支护结构破坏、失效形式;采用井下试验和数值模拟相结合的方法,从锚杆锚索锚固力衰减、风化作用下煤体劣化及强流变性等方面,揭示出千米深井巷道松软煤帮大变形机理。提出千米深井巷道松软煤帮高压锚注-喷浆协同控制理念;采用数值模拟对比研究了单一锚杆锚索支护、锚注、锚注-喷浆3种方案巷道煤帮变形、裂隙及应力演化规律,阐明了巷道煤帮高预应力、高压锚注-喷浆协同控制原理。研发出高强度、高压、组合式注浆锚杆与高压注浆锚索,研究了注浆锚杆、锚索及注浆材料性能与锚注效果,形成了高预应力锚杆、锚索支护-高压劈裂注浆改性-表面喷浆协同控制技术。将上述研究成果应用于淮南新集矿区口孜东矿,提出试验巷道锚注-喷浆协同控制方案及参数,并进行了矿压监测。监测数据表明,采用提出的锚注-喷浆控制方案后,煤帮结构、完整性与强度得到显著改善,锚杆、锚索锚固力大幅提升,充分发挥了高强度锚杆、锚索主动支护作用。巷道两帮收缩量降低86%,锚杆、锚索破断率大幅减少,有效控制了千米深井巷道松软煤帮大变形,为此类深部巷道大变形控制提供了有效途径。

康红普,姜鹏飞,杨建威,等.煤矿千米深井巷道松软煤体高压锚注-喷浆协同控制技术[J].煤炭学报,2021,46(3):747-762. KANG Hongpu,JIANG Pengfei,YANG Jianwei,et al.Roadway soft coal control technology by means of grouting bolts with high pressureshotcreting in synergy in more than 1 000 m deep coal mines[J].Journal of China Coal Society,2021,46(3):747-762.
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