强动压“三软”煤层巷道“卸-转-固”围岩控制技术

作     者：徐佑林 刘德成 吴旭坤 曹佐勇 高永雄 张仁松 周泽 周波 许猛堂 张辉 XU Youlin;LIU Decheng;WU Xukun;CAO Zuoyong;GAO Yongxiong;ZHANG Rensong;ZHOU Ze;ZHOU Bo;XU Mengtang;ZHANG Hui

作者机构：贵州理工学院矿业工程学院贵州贵阳550003 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 安徽昊成矿业技术服务有限公司安徽合肥230000 贵州煤矿安全监察局贵州贵阳550004 贵州紫森源集团投资有限公司贵州盘州553503 贵州致远工程技术咨询有限公司贵州贵阳550000 贵州湾田煤业集团有限公司湘桥煤矿贵州盘州553503 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51764010、51874109) 贵州省科技计划资助项目(黔科合平台人才5674) 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2021年第49卷第2期

页      码：30-37页

摘      要：针对强动压影响下“三软”煤层巷道围岩控制难的问题,以仲恒煤矿“三软”煤层115-101回风巷为工程背景,通过现场调查、围岩松动和地应力测试,采用UDEC数值软件根据实际建立数值模型,研究了巷道变形破坏原因,并基于应力控制原理,提出受强动压影响的“三软”煤层巷道“卸-转-固”围岩综合控制理论。研究结果表明:115-101回风巷围岩松动圈范围0~5 m,应力峰值在深入围岩5~6 m处,采用“卸-转-固”围岩控制技术,在原有的29U型钢支护条件下,降低支护排距,根据煤层倾角及厚度设计并施工爆破卸压孔,在孔底连线安装炸药,利用自制的封孔设备将加固材料通过高压风压入钻孔进行封孔,实施爆破。爆破后,围岩应力重新分布,重新形成破碎区、塑性区和弹性区,并使应力集中的弹性区转移到围岩更深处,降低巷帮及底板浅部围岩应力集中,在巷道周围表层一定范围内形成低应力卸压圈,而在围岩深部形成了应力集中的自承载圈,集中应力主要由该自承载圈的岩体承担。该自承载圈的岩体处于围岩深部,基本处于三向应力状态,降低集中应力对巷道的破坏作用,稳定性得到很大提高。巷道围岩顶底板移近速率降低了79.43%,两帮移近速率下降了54.17%,巷道围岩变形量明显减少,有效控制了强动压影响下“三软”煤层巷道围岩变形。

主 题 词：强动压 “三软”煤层 “卸-转-固” 围岩应力 围岩控制 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13199/j.cnki.cst.2021.02.004

馆 藏 号：203102697...