切顶条件下综放沿空留巷充填体承载特征及合理宽度研究

作者：冯超; 刘少伟^*; 张小东; 张英; 姜彦军; 李永恩

来源：采矿与安全工程学报, 2023, 40(02): 232-242.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2022.0099

• 沿空留巷
• 协同控制
• 承载特征
• 双屈服模型
• 参数设计

超前工作面致裂顶板卸压配合巷旁充填的留巷方式，是解决综放工作面留巷难的有效途径之一，而巷旁充填体参数合理化设计是该留巷方式成功的关键。构建切顶高度范围内采空区等效承载本构关系，推导切顶条件下综放沿空留巷充填体支护阻力表达式，结合赵家寨矿12209工作面沿空留巷的工程地质条件，计算充填体合理宽度和变形量范围。基于对切顶高度范围内采空区承载本构关系的数值反演，揭示充填体承载特征并确定充填体合理宽度值。研究结果表明：采空区断裂岩层与矸石经历由接触到逐渐压实的过程中，采空区压缩位移不断增大，充填体支护作用不断减小；理论计算得到充填体最小宽度为1.95 m;随着工作面推进，充填体承载力呈先急剧增长、再快速增长、最后稳定3个阶段变化，并与采空区矸石承载特征保持协调关系；确定赵家寨矿12209综放工作面充填体合理宽度为2.2 m,工程实践表明，巷道围岩稳定性较好，实现了对该类巷道围岩稳定性控制。

• 单位
  河南省新郑煤电有限责任公司; 中赟国际工程股份有限公司; 建筑工程学院; 安阳工学院; 河南理工大学; 国能集团有限公司