煤巷断层区顶板破断机制分析及支护对策研究

• 作者: 李为腾 李智 李术才 江贝 王富奇 王德超 王洪涛 王琦
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 煤巷 断层区 顶板 破断机制 力学模型 箱型支护梁
• 年，卷（期）: 2012,（10）
• 所属期刊栏目: 岩土工程研究
• 页码范围: 3093-3102
• 分类号: TU452
• 语种: 中文

摘要

针对断层区煤巷顶板破断问题,分别建立了正断层和逆断层构造区的顶板弹性深梁力学模型,研究了顶板应力分布规律,并以Mohr-Coulomb破坏准则为判据,分析了不同顶板压力、支护强度、跨高比等因素下的顶板破断机制.理论分析表明,顶板深梁最大有效剪应力随跨高比增大而增大；其随跨高比不同而呈现出3种不同破断模式；穿越断层的巷道在断层区域应尽早使用强力支护系统,提高支护强度;穿越正断层的巷道在断层面附近应当提高护表效果.根据理论分析结论提出,在煤巷断层区使用让压型锚索箱梁支护系统,可对顶板围岩进行及时强力支护,实现“先控后让再抗”,既能有效发挥支护系统作用,又能充分发挥围岩自承能力.上述支护对策应用于巨野矿区断层区煤巷支护方案设计中,有效防止了顶板事故的发生,验证了理论分析的正确性.