大断面巷道非均匀变形机理及稳定性控制研究

作者：张杰; 韩庆福; 邸广强; 沈少康; 樊楠; 刘博文; 丁自伟; 宋岳

来源：煤炭工程, 2020, 52(10): 50-55.

• 大断面巷道
• 主应力差
• 非均匀变形破坏
• 补强支护

为探究围岩受采动影响条件下巷道变形破坏与稳定性控制,以桑树坪二号井3309工作面运输平巷为工程背景,采用FLAC3D数值模拟方法分析"一掘二采"期间大断面巷道围岩主应力差分布特征,结合现场试验,揭示大断面巷道围岩非均匀大变形破坏机理,分析提出巷道围岩非均匀变形控制补强支护设计方案。研究结果表明:①一次回采和二次回采期间,巷道煤柱及煤壁两侧煤体峰值应力差分别为7. 93MPa、12. 96MPa,煤柱帮峰值应力远高于煤壁帮,两侧煤体呈非对称变形破坏特征;②与一次回采相比,二次回采期间3309工作面运输平巷煤柱帮主应力增大11. 46MPa,塑性区范围从4. 5m增加至煤柱宽度,煤壁帮主应力差增加27. 46MPa,塑性区增加1. 5m,巷道围岩处于高强度剪应力状态,易引起大变形破坏;③基于大断面巷道两侧煤体非均匀变形破坏特征,针对性提出"一长一短"两种补强支护方案,现场试验后巷道围岩稳定性控制效果良好。

• 单位
  陕西陕煤韩城矿业有限公司; 西安科技大学