煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (7): 66-74.doi: 10.11799/ce202607009
郭晓胜,张 镇,高 乐,石 蒙,刘光饶,李 正,褚晓威,孙朝燚
1. 山东能源集团有限公司,山东 济南 250014
2. 新汶矿业集团有限责任公司,山东 新泰 271219
3. 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013
4. 内蒙古上海庙矿业有限责任公司,内蒙古 鄂尔多斯 016200
5. 中国科学院
武汉岩土力学研究所,湖北 武汉 430071
摘要:
软岩巷道的稳定控制已成为制约我国众多新老矿井纵深发展的关键问题之一。针对新上海庙矿区软岩煤巷支护技术难题,通过现场调查和数值模拟阐明了软岩巷道围岩变形特征,揭示了巷道底鼓大变形机理,采用极限平衡原理构建了巷道底板围岩力学模型和分析方法,提出了底板微型桩新型支护设计方法,并开展了支护参数的优化研究。结果表明:巷道底板岩层在地下水作用下强度显著降低,叠加工作面回采高应力,致使巷道在高应力强度比作用下围岩渐进破坏,其自承载能力发生下降并超过支护控制能力,产生挤压剪切形成滑剪破坏,最终发生大尺度底鼓变形。采用巷道底板微型桩新型支护方式能够显著降低底鼓围岩不平衡推力,提高底板围岩的稳定性;底鼓围岩不平衡推力越大,微型桩受力和所需配筋面积呈线性增大;微型桩直径越大,其受力和所需面积呈幂函数减小特征。研究结果得到现场工业试验验证,可为上海庙矿区及软岩煤矿围岩变形控制提供理论和技术参考。
中图分类号: