深部大采高沿空留巷围岩结构沉降破坏与控制
为了解决深部沿空留巷围岩控制难题,选取邢东矿(埋深850 m)1126大采高工作面沿空留巷为研究对象。采用UDEC模拟分析关键块B不同下沉量围岩的响应特征。结果表明:①实体煤帮偏应力峰值和位置与关键块B下沉量呈线性关系增大且向深部转移;②实体煤帮深部变形对关键块B下沉量的响应较弱,愈靠近煤帮表面其敏感性越强,深浅部围岩位移有明显拐点;③顶板下沉量、帮变形量与关键块B下沉量呈正指数关系;④随关键块B下沉,实体煤帮的破坏形式经历了从不稳定三角块滑落→X共轭破坏→双X共轭破坏过程。认为:①巷旁采空区充填可有效限制关键块C下沉对块体B的带动作用;②钢管混凝土支架可适应关键块B的下沉特征,具有较强的抗压缩和弯曲特性;③高性能、高预紧力锚杆可更好地提高锚固体承载和抵御变形能力;④顶桁架锚索可以锚固在关键块B上,锚固基础稳固可靠;帮锚索可以穿越帮潜在滑移面,锚固在位移拐点内的锚固区内,限制帮结构性滑移。基于此提出了巷旁采空区充填+钢管混凝土支架+顶桁架、帮锚索+高强高预紧力锚杆联合控制方案;沿空留巷完成30 d后围岩趋于稳定,顶底板和两帮最大相对移近量分别为613 mm和374 mm,实现了深部大采高沿空留巷围岩的有效控制。
关键块、煤帮响应特征、偏应力分布、钢管混凝土支架
TU45(土力学、地基基础工程)
国家自然科学基金资助项目No.51234005;中央高校基本科研业务费专项资金资助No.2010QZ06;河南理工大学博士基金No.B2015-70。
2015-03-12(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
共8页
569-575,583