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深部动压巷道卸-固协同控制技术研究
1
作者
王书刚
熊怀鑫
+4 位作者
孙利辉
刘亮平
白忠
龙亚鑫
秦宇坤
《煤炭工程》
北大核心
2025年第6期57-66,共10页
针对深部动压巷道受高原岩应力、强烈采动应力的双重叠加扰动影响,巷道围岩频繁发生大变形、支护结构失效、反复维修等问题。以云驾岭矿八采区运输平巷受12805下工作面采动影响为工程背景,通过理论分析、岩石力学实验、数值模拟、现场...
针对深部动压巷道受高原岩应力、强烈采动应力的双重叠加扰动影响,巷道围岩频繁发生大变形、支护结构失效、反复维修等问题。以云驾岭矿八采区运输平巷受12805下工作面采动影响为工程背景,通过理论分析、岩石力学实验、数值模拟、现场监测等方法,研究动压扰动下巷道变形破坏规律,分析采动影响下巷道围岩大变形机理,提出扰动源巷道切顶卸压+动压扰动巷道“双壳”加固的联合治理技术。研究结果表明:深井巷道受高应力场和工作面动压扰动等双重叠加应力扰动影响,巷道围岩结构发生不可逆性强度损伤,围岩体应力强度普遍下降,导致动压巷道支护结构大面积失效,巷道围岩发生大变形破坏;扰动源巷道采用切顶卸压后,工作面侧向支承压力影响范围和应力传递强度均大幅度减小,为动压区巷道加强支护提供了稳定的应力环境,动压巷道采用双壳支护后,巷道破碎区岩体强度得到提高,围岩承载能力得到加强,抑制了动压巷道的变形破坏。现场试验结果表明:动压巷道围岩变形量控制在220 mm以内,锚杆(索)最大受力为极限破断力的54.7%,动压巷道围岩变形得到有效控制,锚杆(索)受力均在合理范围内,扰动源切顶卸压+动压巷道“双壳”支护的联合治理方案现场应用效果良好。
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关键词
开采扰动
循环加卸载
围岩大变形
切顶卸压
双壳支护
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职称材料
强动压采场水力压裂切顶护巷关键参数优化研究
2
作者
王梦成
孙利辉
+6 位作者
初风蛟
蔡振禹
赫宝龙
张中原
褚居涛
纪权财
胡晓东
《金属矿山》
北大核心
2025年第11期113-121,共9页
工作面回采产生的侧向支承压力对其临近巷道围岩稳定产生扰动,导致动压区内巷道出现支护结构失效、底鼓等现象,甚至存在冒顶风险,巷道常需要加固、返修,增加支护成本,兼具一定的生产安全隐患。水力压裂切顶卸压可消除或减弱采动压力对...
工作面回采产生的侧向支承压力对其临近巷道围岩稳定产生扰动,导致动压区内巷道出现支护结构失效、底鼓等现象,甚至存在冒顶风险,巷道常需要加固、返修,增加支护成本,兼具一定的生产安全隐患。水力压裂切顶卸压可消除或减弱采动压力对临近巷道的扰动,以钱家营矿2120W工作面开采保护动压区内与其风道平行的多条准备巷道为例,通过理论计算、数值模拟、现场试验等方法,构建了水力压裂切顶卸压短悬臂梁结构模型,对比分析了卸压短悬臂梁结构和砌体梁结构对区段煤柱的压缩作用,分析了切顶卸压护巷的可行性,研究了不切顶和压裂不同区域条件下的围岩变形及应力分布和顶板裂隙发育规律,给出了超前切顶卸压关键技术参数取值。结果表明:切顶卸压短悬臂梁结构较不切顶的砌体梁结构区段煤柱所受平均应力减小49.32%;当分别压裂采空区煤柱边缘、煤柱中深部、煤柱深部时,对比不切顶条件,被保护巷道变形量分别降低了66.87%、79.38%、73.24%,煤柱垂直应力峰值分别降低了8.99%、13.62%、13.89%,压裂煤柱中深部为最优方案;确定了覆岩细砂岩为亚关键层,压裂垂高为13.1m、钻孔倾角为60°,钻孔深度为16.4m、钻孔间距为10m、起裂压力为12~48 MPa(理论取值为28 MPa)。现场工业性试验结果反映出,被保护巷道围岩变形在可控范围内,为类似条件巷道保护提供了依据。
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关键词
水力压裂
切顶卸压
巷道保护
采动应力
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职称材料
题名
深部动压巷道卸-固协同控制技术研究
1
作者
王书刚
熊怀鑫
孙利辉
刘亮平
白忠
龙亚鑫
秦宇坤
机构
煤炭工业石家庄设计研究院
有限
公司
河北工程大学矿业与测绘工程学院
内蒙古东蒙工贸有限责任公司
内蒙古
佐理科技产业发展
有限
公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第6期57-66,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52474148)
内蒙古“科技兴蒙”行动重点专项(2022EEDSKJXM009-1,2022EEDSKJXM009-2)。
文摘
针对深部动压巷道受高原岩应力、强烈采动应力的双重叠加扰动影响,巷道围岩频繁发生大变形、支护结构失效、反复维修等问题。以云驾岭矿八采区运输平巷受12805下工作面采动影响为工程背景,通过理论分析、岩石力学实验、数值模拟、现场监测等方法,研究动压扰动下巷道变形破坏规律,分析采动影响下巷道围岩大变形机理,提出扰动源巷道切顶卸压+动压扰动巷道“双壳”加固的联合治理技术。研究结果表明:深井巷道受高应力场和工作面动压扰动等双重叠加应力扰动影响,巷道围岩结构发生不可逆性强度损伤,围岩体应力强度普遍下降,导致动压巷道支护结构大面积失效,巷道围岩发生大变形破坏;扰动源巷道采用切顶卸压后,工作面侧向支承压力影响范围和应力传递强度均大幅度减小,为动压区巷道加强支护提供了稳定的应力环境,动压巷道采用双壳支护后,巷道破碎区岩体强度得到提高,围岩承载能力得到加强,抑制了动压巷道的变形破坏。现场试验结果表明:动压巷道围岩变形量控制在220 mm以内,锚杆(索)最大受力为极限破断力的54.7%,动压巷道围岩变形得到有效控制,锚杆(索)受力均在合理范围内,扰动源切顶卸压+动压巷道“双壳”支护的联合治理方案现场应用效果良好。
关键词
开采扰动
循环加卸载
围岩大变形
切顶卸压
双壳支护
Keywords
mining disturbance
cyclic loading and unloading
large deformation of surrounding rock
roof cutting and pressure releasing
double shell support
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
强动压采场水力压裂切顶护巷关键参数优化研究
2
作者
王梦成
孙利辉
初风蛟
蔡振禹
赫宝龙
张中原
褚居涛
纪权财
胡晓东
机构
河北工程大学矿业与测绘工程学院
北京科技大学资源与安全工程学院
开滦(集团)
有限责任公司
钱家营矿业分
公司
邢台学院
新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室(新疆工程学院)
内蒙古东蒙工贸有限责任公司
出处
《金属矿山》
北大核心
2025年第11期113-121,共9页
基金
国家自然科学基金项目(编号:52474128,52074100)
内蒙古自治区科技厅“科技兴蒙”重点专项(编号:2022EEDSKJXM009-1)。
文摘
工作面回采产生的侧向支承压力对其临近巷道围岩稳定产生扰动,导致动压区内巷道出现支护结构失效、底鼓等现象,甚至存在冒顶风险,巷道常需要加固、返修,增加支护成本,兼具一定的生产安全隐患。水力压裂切顶卸压可消除或减弱采动压力对临近巷道的扰动,以钱家营矿2120W工作面开采保护动压区内与其风道平行的多条准备巷道为例,通过理论计算、数值模拟、现场试验等方法,构建了水力压裂切顶卸压短悬臂梁结构模型,对比分析了卸压短悬臂梁结构和砌体梁结构对区段煤柱的压缩作用,分析了切顶卸压护巷的可行性,研究了不切顶和压裂不同区域条件下的围岩变形及应力分布和顶板裂隙发育规律,给出了超前切顶卸压关键技术参数取值。结果表明:切顶卸压短悬臂梁结构较不切顶的砌体梁结构区段煤柱所受平均应力减小49.32%;当分别压裂采空区煤柱边缘、煤柱中深部、煤柱深部时,对比不切顶条件,被保护巷道变形量分别降低了66.87%、79.38%、73.24%,煤柱垂直应力峰值分别降低了8.99%、13.62%、13.89%,压裂煤柱中深部为最优方案;确定了覆岩细砂岩为亚关键层,压裂垂高为13.1m、钻孔倾角为60°,钻孔深度为16.4m、钻孔间距为10m、起裂压力为12~48 MPa(理论取值为28 MPa)。现场工业性试验结果反映出,被保护巷道围岩变形在可控范围内,为类似条件巷道保护提供了依据。
关键词
水力压裂
切顶卸压
巷道保护
采动应力
Keywords
hydraulic fracturing
roof cutting and pressure releasing
roadway protection
mining stress
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深部动压巷道卸-固协同控制技术研究
王书刚
熊怀鑫
孙利辉
刘亮平
白忠
龙亚鑫
秦宇坤
《煤炭工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
强动压采场水力压裂切顶护巷关键参数优化研究
王梦成
孙利辉
初风蛟
蔡振禹
赫宝龙
张中原
褚居涛
纪权财
胡晓东
《金属矿山》
北大核心
2025
0
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职称材料
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