切顶卸压沿空留巷围岩结构特征及锚索强化支护技术

作者：王方田; 尚俊剑; 赵宾; 曹庆华

来源：岩石力学与工程学报, 2021, 40(11): 2296-2305.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2021.0027

• 采矿工程
• 沿空留巷
• 切顶卸压
• 锚索支护
• 参数优化
• 围岩控制

为解决沿空留巷工作面超前段围岩变形严重及支护困难问题,以车集煤矿2901工作面运输巷为工程实例,采用理论分析、数值模拟及现场实测等手段,探究采用锚索强化技术实现切顶卸压沿空留巷工作面超前段围岩稳定性控制。构建未切顶卸压与切顶卸压沿空留巷顶板力学结构模型,推导2种留巷方式顶板支护强度方程及顶板下沉量方程。研究表明:相比未切顶,切顶卸压沿空留巷顶板下沉量减少了46.4%,支护强度降低了40.4%,切顶卸压可有效控制沿空留巷顶板围岩变形。采用FLAC3D软件对比了不同锚索强化方案作用下工作面超前段围岩损伤破坏特征,确定合理设计方案为:沿巷道走向呈"4–3–3–3–4"式循环布置。随着补强锚索数量的增加,切顶卸压沿空留巷超前段围岩应力及变形量逐渐减小,减小幅度呈降低趋势。现场监测顶底板最大变形量分别为451,550mm,煤帮最大变形量为507mm。工作面超前支承压力范围内切顶卸压沿空留巷锚索强化支护技术的成功实践为类似条件巷道围岩控制提供了有益参考。

• 单位
  中国矿业大学; 煤炭资源与安全开采国家重点实验室; 中国矿业大学（北京）