特厚煤层综放开采邻空动压巷道围岩变形机理及卸压控制

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 51; no. 2; pp. 83 - 94
• Main Authors: 高玉兵, 王琦, 杨军, 丁维波, 付强, 徐晓鼎
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院,北京 100083%陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西 榆林 719000%中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221116 01.02.2023; 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,北京 100083
• Subjects: 综放开采; 邻空动压巷道; 切顶卸压; 围岩控制; 特厚煤层
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2022-1810

TD353; 受工作面采动叠加影响,特厚煤层综放开采邻空动压巷道极易发生冲击地压、巷道大变形等强矿压显现现象,是采掘过程中的重点防控区域.以榆神矿区曹家滩矿井特厚煤层综放开采为工程背景,分析了邻空动压巷道强矿压显现机理,研究了邻空巷道围岩倾向和走向支承压力分布力学机制,提出于邻空巷道进行定向张拉爆破切顶卸压巷道围岩控制,并运用数值模拟及现场试验等方法对该技术的作用效果进行了综合研究.结果表明,特厚煤层综放开采条件下,工作面开采大空间采空区长悬臂结构断裂后形成台阶岩梁块体长度较大,其滑落失稳或关键层失稳均会引发强动压,该动压作用在煤柱上并进一步传递至超前区邻空巷道围岩是造成底鼓大变形的主要原因.于邻空巷道内进行定向切顶卸压后,可减弱本工作面后方采空区顶板与煤柱间的承压,邻空巷道围岩应力向远离巷道方向转移,应力峰值降低,应力范围减小.现场开展了不同切顶方式下的现场工程试验,基于定向张拉爆破的深孔切顶卸压技术可有效减小特厚煤层工作面端头区邻空动压巷道的围岩压力,定向切顶后邻空动压巷道超前支架平均荷载降低11％,巷旁煤柱体应力峰值降低10％,巷内底鼓严重段平均变形减小65％,有效提高了巷道稳定性,为特厚煤层综放开采邻空动压巷道强矿压大变形控制提供了一种有效手段.