托顶煤巷道易片冒顶板变形机理与超前导管预注浆控制技术研究

摘要：

目的 为探究厚煤层易片冒区域托顶煤巷道顶板变形破坏机理,并对易片冒区托顶煤巷道顶板进行有效控制,方法 以常村煤矿2701工作面皮带运输巷为例,通过等截面梁理论分析托顶煤巷道顶板破断成因,研究托顶煤巷道顶板的稳定性与巷道宽度和顶煤强度的关系.通过极限平衡准则得到巷帮位移的计算公式,证明托顶煤巷道具有帮顶协同变形机制.建立托顶煤巷道数值模型,研究巷道埋深、侧压系数、顶煤厚度和顶煤强度与托顶煤巷道围岩稳定性的关系.结果 结果表明:巷道埋深越大,其对托顶煤巷道两帮稳定性的影响越大;侧压系数的增加对巷道两帮和底鼓量的影响更大,对顶板影响较小;顶板下沉量与顶煤厚度呈正相关,底鼓量则与顶煤厚度呈负相关;顶煤强度的增加使巷道顶板下沉量与两帮移近量均近似呈线性减小趋势,底鼓量基本保持不变.结论 通过幂律型流体柱形渗透注浆扩散理论得到超前导管注浆半径,由此提出托顶煤巷道超前导管预注浆帮顶联合控制技术,成功控制易片冒托顶煤巷道顶板冒落问题,可为类似地质条件的托顶煤巷道顶板控制提供借鉴.

关键词：厚煤层、托顶煤巷道、顶板破断机理、超前导管、注浆、帮顶联合控制技术

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分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国煤炭工业协会指导性研究计划项目;河南省高等学校青年骨干教师培养计划;河南省高校基本科研业务费专项项目

在线出版日期：2024-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

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