沿空切顶巷道围岩结构稳态分析及恒压让位协调控制

发布时间：2018-03-11 19:18

本文选题：切顶卸压　切入点：沿空留巷　出处：《煤炭学报》2017年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于无煤柱切顶成巷力学机理,分析了沿空切顶巷道围岩结构演化过程和力学作用机制,建立了工作面超前区、成巷段动压区和成巷段稳压区的全过程力学模型。根据不同分区动压显现特征,提出进行空间补偿,构建自成巷围岩稳态体系的巷道控制思路。从技术工艺优化和支护结构改造两方面着手,以空区碎胀矸体为稳态承载体,以恒阻变形主动支护结构、滑移让位挡矸支护结构和恒压可缩临时支护设备为巷内让压支护体,将应力集中部位转移至采空区,实现让压过程中可控让位。以厚煤层工作面无煤柱自成巷开采为工程背景,提出了稳定性成巷控制方案。结果表明,人为构建巷道围岩稳态体系是实现厚煤层切顶成巷围岩协调控制的有效途径之一。留巷前期以顶板压力上升为主,留巷后期以恒压让位为主。配套支护结构的力学特性满足护巷要求,不仅设备损坏率低且巷道变形人为可控,所留巷道各项指标满足下一工作面使用要求。
[Abstract]:Based on the mechanical mechanism of roof cutting roadway without coal pillar, the evolution process of surrounding rock structure and mechanical action mechanism of roadway along goaf are analyzed, and the advance area of working face is established. The whole process mechanics model of dynamic pressure zone and steady pressure area of roadway segment. According to the characteristics of dynamic pressure manifestation in different zones, the space compensation is put forward. In order to construct the roadway control idea of steady state system of surrounding rock in self-formed roadway, from two aspects of optimization of technical process and reconstruction of supporting structure, this paper takes broken and expanded gangue body in empty area as steady bearing body and active support structure with constant resistance deformation. The support structure of slip and displacement and the temporary support equipment with constant pressure can be used as the supporting body in the roadway to transfer the stress concentration to the goaf to realize the controllable displacement in the course of the pressure transfer. The engineering background is the mining of the coal pillar in the thick coal seam working face and the mining of the roadway without coal pillar as the engineering background. The stable roadway control scheme is put forward. The results show that it is one of the effective ways to realize the coordinated control of the surrounding rock in the roadway by cutting the roof in thick coal seam by artificial construction of the steady state system of the surrounding rock of the roadway, and in the early stage of the roadway, the roof pressure is mainly increased. The mechanical characteristics of supporting structure meet the requirements of roadway protection, not only the equipment damage rate is low and the deformation of roadway is controlled artificially, but the indexes of the remaining roadway meet the requirements of the next working face.
【作者单位】：中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51674265,51304210)
【分类号】：TD322;TD353

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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