煤炭工程

作者：孙利辉,纪权财,王中海,等

单位：1. 河北工程大学资源学院；2. 河北工程大学矿业与测绘工程学院；3. 河北冀中邯峰矿业有限公司武安云驾岭矿；4. 冀中能源邯郸矿业集团云驾岭煤矿；

关键词：沿空留巷,预切顶,厚硬直接顶,卸压机理,长“悬臂梁”,

云驾岭矿9 号煤上覆厚硬岩层, 采场矿压显现强烈, 采用传统的沿空留巷方法围岩控制难度大。以云驾岭矿19103 工作面运巷为背景, 分析了切顶沿空留巷厚硬直接顶力学平衡条件,得出巷旁需提供不小于1046 kN 的支护阻力。采用数值模拟的方法对比了沿空留巷在厚硬直接顶条件下切顶与不切顶时围岩变形及应力、塑性区的分布规律, 结果表明: 切顶后采空区顶板更容易垮落, 留巷顶板稳定时下沉量仅为同期不切顶时的28. 2%, 切顶后留巷侧顶板垂直应力变小、水平应力增大且围岩塑性区向顶底板深部转移, 揭示了预裂切顶卸压的机理为阻断工作面动压的传递以及诱导采空区顶板提前冒落接顶承压, 水平应力增大的原因为切缝两侧形成的长、短“悬臂梁” 变形的结果。提出了针对厚硬直接顶切顶留巷的顶板控制理念为集中支护切缝端、适当让压和形成“组合悬臂梁”, 采用了“长、短锚索+单体液压支柱+可缩性U 钢梁” 的综合支护技术及挂网喷浆的密闭措施。现场工业性试验效果良好, 切顶后留巷顶板锚索受力峰值在350 kN 左右, 围岩稳定后巷道规格满足二次复用的条件。

来源：2024年第2期

《煤炭工程》期刊编辑部

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