摘要

针对坚硬顶板条件下沿空巷道回采期间出现的巷道大变形问题,以某矿18506工作面副巷为工程背景,结合弹塑性力学理论建立了沿空巷道护巷煤柱力学模型,分析了煤柱内部不同区域受力情况,求解了合理的护巷煤柱宽度约为10.4 m;采用数值模拟软件对比了掘进与回采期间不同宽度护巷煤柱的围岩应力应变关系,在掘进期间围岩稳定受护巷煤柱宽度的影响不大,在回采期间煤柱宽度的影响作用临界点为11 m,临界点之前煤柱失稳严重、变形量陡增,临界点后煤柱稳定、围岩变形量低;确定了沿工作面倾向方向的最佳切顶位置,即工作面侧切顶对提高护巷煤柱稳定性效果最佳;提出了水力预裂硬顶沿空掘巷防控体系,并进行了工业性试验,改善了煤柱内部应力情况,围岩变形量得到控制。

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