煤巷围岩变形破坏机制模型试验研究及工程应用

• 作者: 剧通达 单仁亮 孔祥松
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤巷 围岩变形 破坏机制 帮部 模型试验
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 页码范围: 464-471
• 页数: 8页
• 分类号: TD353
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2017.03.010

摘要

为研究煤巷围岩变形破坏机制,将汾西矿区煤巷作为原型进行物理相似模型试验研究.阐述了试验设计,改进了平面模型实验台,通过配比试验确定了煤岩层的相似材料,建立煤巷物理相似模型,研究煤巷在无支护状态下围岩应力分布规律、位移和变形破坏特征,分析煤巷变形破坏机制以论证煤巷强帮强角支护技术,并进行了工程实践应用.研究结果表明:煤巷破坏源于帮部和角部,帮部、角部与顶板相互加剧破坏,导致煤巷失稳.相对位移是反映围岩破坏程度的关键指标,帮部相对位移远大于顶板.煤巷帮部破坏最严重,属于局部垮落破坏,垮落深高比为0.29;顶板破坏属于整体下沉破坏,在角部2条主裂纹作用下有冒落趋势;角部属于裂纹破坏形式,贯通后会跟随帮部或顶板垮落.可见,控制煤巷帮部和角部变形破坏,提高其支护强度,是保证煤巷围岩稳定性的关键,论证了煤巷强帮强角支护技术.工程监测表明,强帮强角支护技术具有良好的适用性.