煤矿千米深井巷道松软煤体高压锚注-喷浆协同控制技术

• 作者: 康红普 姜鹏飞 杨建威 王志根 杨景贺 刘庆波 吴拥政 李文洲 高富强 姜志云 李建忠
• 来源期刊: 煤炭学报
• 关键词: 煤矿巷道 千米深井 松软煤体 锚注 高压注浆 喷浆 协同控制
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: “深部岩体力学与开采理论”专题
• 页码范围: 747-762
• 页数: 16页
• 分类号: TD353
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.YT21.0155

摘要

针对煤矿千米深井巷道松软煤体大变形难题,以中煤新集口孜东矿大采高工作面运输巷为工程背景,分析巷道松软煤帮变形破坏特征及支护结构破坏、失效形式;采用井下试验和数值模拟相结合的方法,从锚杆锚索锚固力衰减、风化作用下煤体劣化及强流变性等方面,揭示出千米深井巷道松软煤帮大变形机理.提出千米深井巷道松软煤帮高压锚注-喷浆协同控制理念;采用数值模拟对比研究了锚杆锚索支护、锚注、锚注-喷浆3种方案巷道煤帮变形、裂隙及应力演化规律,阐明了巷道煤帮高预应力、高压锚注-喷浆协同控制原理.研发出高强度、高压、组合式注浆锚杆与高压注浆锚索,研究了注浆锚杆、锚索及注浆材料性能与锚注效果,形成了高预应力锚杆、锚索支护-高压劈裂注浆改性-表面喷浆协同控制技术.将研究成果应用于中煤新集口孜东矿,提出试验巷道锚注-喷浆协同控制方案及参数,并进行了矿压监测.监测数据表明,采用提出的高压锚注-喷浆控制方案后,煤帮结构、完整性与强度得到显著改善,锚杆、锚索锚固力大幅提升,充分发挥了高强度锚杆、锚索主动支护作用.巷道两帮收缩量降低86％,锚杆、锚索破断率大幅减少,有效控制了千米深井巷道松软煤帮大变形,为此类深部巷道大变形控制提供了有效途径.