特厚高位顶板切顶自成巷围岩控制技术

作     者：张文杰 何满潮 王炯 程满江 ZHANG Wenjie;HE Manchao;WANG Jiong;CHENG Manjiang

作者机构：中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2024年第41卷第4期

页      面：677-687页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52074300) 中央高校基本科研业务费项目(2022YJSSB04) 

主　　题：短臂梁 补偿支护 切顶卸压 数值模拟 围岩稳定性 

摘      要：为解决传统留煤柱沿空留巷煤炭采出率低、采掘接续紧张、煤柱应力集中、巷道支护难度大等棘手的难题,以响水煤矿播土区东二采区120313工作面为研究对象,通过短臂梁顶板围岩破坏机制力学模型受力分析与计算、FLAC3D数值模拟巷道顶板切顶卸压效果分析、现场实验的研究过程,确定巷道主动支护参数、顶板爆破参数、挡矸参数和临时支护参数,提出中厚煤层巷道特厚高位顶板“恒阻大变形锚索+巷道顶板双向定向预裂爆破+巷帮补强支护+可伸缩性U型钢挡矸+单体液压支柱临时支护围岩稳定性控制技术。结果表明:根据顶板的力学性质,特厚高位顶板单根恒阻大变形锚索补偿支护力所需最大值为309 kN;回风巷道顶板切顶与未切顶比较,切顶时工作面超前支承压力最大值减小15%,巷道侧向支承压力最大值减小27%;巷道变形得到有效的控制,在滞后工作面160~175 m范围内巷道围岩趋于稳定。该工作面单位煤柱长度回收煤炭12.48 t,提高了区段煤炭采出率,降低了采矿成本。