无煤柱自成巷开采巷道矿压显现特征及控制对策

• 作者: 何满潮 张科学 朱珍 杨军 王亚军 甄恩泽 马资敏 高玉兵
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 切顶卸压 无煤柱自成巷 承压结构 卸压结构 矿压显现 控制对策
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 页码范围: 677-685
• 页数: 9页
• 分类号: TD32
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2018.04.003

摘要

切顶卸压无煤柱自成巷开采技术是煤炭开采的一项新技术,为了探索该技术条件下的巷道矿压显现特征,建立顶板岩层结构力学模型,并提出"承压结构"和"卸压结构"的概念.经分析,前者是上覆岩层压力的主要承载体,可在矸石和煤体的支撑作用下保持平衡,其断裂位置和运动位态是影响巷道围岩变形的最主要因素;后者则在前者保护和顶板切缝的影响下始终处于卸压环境,并与巷内支护和巷帮煤体共同作用形成稳定的内圈结构.通过对两者的变形特征进行计算和分析,初步形成了利用顶板切缝控制"承压结构"变形和利用NPR恒阻大变形锚索支护控制"卸压结构"变形的基本思路,同时给出了顶板切缝和顶板支护参数的计算方法,为现场方案设计提供了理论依据.综合上述理论分析和现场实测数据,得出切顶卸压无煤柱自成巷开采工作面后方巷道围岩变形可划分为3个阶段,即卸压影响期、动压变形期和压实稳定期,并分析了各阶段的顶板运动和矿压显现特征.基于以上研究成果,针对切顶卸压无煤柱自成巷开采,提出精准切缝、非对称支护、分区支护、高预应力(初撑力)主动支护以及关键部位加强支护等巷道围岩稳定性控制对策,经现场试验验证,效果良好.