深部大断面厚顶煤巷道围岩稳定原理及控制

• 作者: 于洋 柏建彪 王襄禹 肖同强 陈勇
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 深部巷道 厚顶煤 大断面 破坏机制 层理面 斜拉锚索梁
• 年，卷（期）: 2011,（6）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 1874-1880
• 分类号: TD322
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2011.06.045

摘要

针对深部高地应力、大断面、厚顶煤巷道围岩控制难题,采用理论分析、数值计算等方法研究了其变形破坏机制及其控制技术.研究结果表明,深部大断面厚顶煤巷道顶煤塑性区呈"拱形"或上宽下窄的"倒梯形"形态,直接顶塑性区则呈"矩形"形态,且存在肩角稳定区域.提出了"倒梯形"塑性区形成的层理面剪切破坏作用机制:在深部高应力(尤其是高水平应力)以及顶煤较大下沉产生的附加水平应力作用下,顶煤和直接顶之间的层理面发生剪切破坏,并引起其附近煤体破坏,促进了顶煤"倒梯形"塑性区的形成.基于此,提出了高强高预紧力锚杆和斜拉锚索梁联合支护围岩控制技术,认为斜拉锚索可锚固在肩角稳定区域,并起到限制顶煤与直接顶岩层之间层理面的剪切变形、阻止顶煤塑性区由"拱形"向"倒梯形"发展的作用.研究成果成功应用于工程实践.