Title of Paper:深井软岩下山巷道群非对称破坏机理与控制研究

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Date of Publication:2019-05-15

Journal:采矿与安全工程学报

Included Journals:EI、PKU

Volume:36

Issue:3

Page Number:455-464

ISSN No.:1673-3363

Key Words:深井;软岩;下山巷道群;非对称变形;全断面支护

Abstract:受邻近巷道或工作面回采影响,巷道群中单一巷道通常处于复杂应力环境中并呈现非对称变形特点.以皖北煤电公司刘桥一矿II66下山巷道群为支护工程实践,采用现场调查、实验室实验、理论分析、数值模拟及工业性试验相结合的方法,探讨巷道群非对称变形破坏机理,并针对各巷道提出相应优化支护方案.研究表明:1)巷道群中后掘进巷道打破了先掘巷道围岩应力平衡,应力重新分布,在达到新的平衡过程中,围岩变形加剧.2)巷道群围岩岩性软弱、强度低,煤样CT扫描发现存在较多光滑板状裂隙,基质被裂隙网络分割和包围.X射线衍射实验显示,轨道下山底板为弱膨胀性岩石.3)Ⅱ66采区最大水平主应力为31.87 MPa,侧压系数1.5,非均匀系数1.61.巷道群最优布置方位角为N269°E或N197°E,实际走向与最大主应力方向夹角为71°,巷道断面承受较高水平应力作用.4)巷道群开拓延伸后,二次应力场在巷间围岩叠加,辅助下山呈非对称变形.4煤回采对巷道群没有影响,6煤西翼工作面回采致使各巷道顶板和右帮位移急剧增大,停采线距离应由60 m改为120 m.5)提出中空组合锚杆(索)分区注浆全断面控制对策,增加控底措施,并对应力集中及变形的始发部位加密支护,同时对U型钢棚进行结构补强.工程实践表明,优化后的支护方案使围岩变形得到有效控制,围岩完整程度显著提高.