剧烈采动影响煤巷围岩偏应力分布规律与控制

• 作者: 王恩 谢生荣 陈冬冬 陈平 祁鹏宇 任宇新
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 关键词: 剧烈采动 多煤层开采 煤巷 偏应力第二不变量 桁架锚索
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 276-285,294
• 页数: 11页
• 分类号: TD322
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0445

摘要

针对多重剧烈采动影响煤巷围岩控制难题,以某矿轨道平巷为研究对象,采用FLAC3D模拟上煤层遗留煤柱集中应力、本煤层邻近工作面及本工作面采动对煤巷稳定性的影响.结果表明:上部煤层遗留区段煤柱底板存在沿煤柱边缘向底板深部呈"八"字形非对称分布的高剪应力区;随着煤柱底板深度增加,偏应力第二不变量J2值分布由陡峭双峰形向马鞍形转变,并将底板分为显著影响区(0～16 m)、一般影响区(16～30 m)和弱影响区(30 m以上);相邻工作面回采过程中,超前监测面20 m时顶板和两帮J2值开始增大,当滞后监测面10～20 m巷道围岩进入相邻工作面采动影响期;在本工作面超前采动影响过程中,巷道深部高J2值非均布环形分布带应力值进一步增加,范围变大,环形向逆时针旋转转移,并呈向深部转移的趋势.基于此提出高预应力锚杆(索)与桁架锚索组合非对称控制技术且煤巷控制效果良好.