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正断层区段异形煤柱护巷矿压显现特征及控制 被引量:10
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作者 姚强岭 王夫榕 +6 位作者 马守龙 郑闯凯 李纪宝 夏泽 李英虎 弘业 吴城乐 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1095-1107,共13页
断层区段煤柱宽度及采动下断层活化程度与被保护巷道围岩稳定性密切相关。以山东枣庄矿区某矿3#煤层正断层区段异形煤柱为例,依据正断层区段异形煤柱护巷条件下采场覆岩结构特征,提出应力调整与支护相结合的围岩稳定性控制技术思路,并... 断层区段煤柱宽度及采动下断层活化程度与被保护巷道围岩稳定性密切相关。以山东枣庄矿区某矿3#煤层正断层区段异形煤柱为例,依据正断层区段异形煤柱护巷条件下采场覆岩结构特征,提出应力调整与支护相结合的围岩稳定性控制技术思路,并基于此将异形煤柱划分为2个区域。其中,区域Ⅰ为下盘回采巷道未卸压区及上盘邻近巷道“两帮+顶板”加强支护区(40~35m宽煤柱);区域Ⅱ为下盘回采巷道切顶卸压区及上盘邻近巷道“煤柱+顶板”加强支护区(35~12m宽煤柱),建立“分区卸压+分区支护”的技术体系;针对卸压区,提出一种通过布置顶板密集钻孔构造非连续人工弱化带以调整巷道围岩应力分布的方法,基于弹性理论与围岩结构“S-R”原理,确定密集钻孔切顶参数,并据此构建正断层区段异形煤柱FLAC^(3D)数值计算模型,以揭示切顶卸压前后侧向支承压力演化规律;此外,结合围岩赋存特征与应力演化特点,提出针对性的分区补强支护方案并成功应用于现场。现场应用结果显示:区域Ⅰ内邻近巷道两帮移近量达653mm,顶底板移近量在643~690mm之间,矿压显现较为剧烈,断层煤柱宽度与巷道围岩变形特征负相关;区域Ⅱ内邻近巷道前段两帮移近量较区域Ⅰ降低了38%~77%,中后段未见明显变形破坏,且断层煤柱宽度与巷道围岩变形特征正相关,卸压效果显著,表明该技术思路可有效控制断层区段异形煤柱巷道围岩变形;同时提出一种煤柱留设宽度优化思路,可为该矿类似条件下区段煤柱留设提供借鉴,且对解决采动强矿压巷道围岩控制具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 断层区段异形煤柱 顶板密集钻孔 分区卸压 分区支护 煤柱留设
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基于深部含水煤样失稳特征的荷载梁式主控裂隙模型的试验研究 被引量:2
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作者 陈笑予 姚强岭 +7 位作者 陈胜焱 山长昊 李英虎 徐强 于利强 夏泽 朱柳 弘业 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期375-386,共12页
深部巷道周边的煤体在承受高地应力基础荷载的同时,往往还受到由远及近的采掘活动扰动,使其内部的裂隙损伤在近似于高应力逐级加卸载的应力路径下不断发育,若还处于水岩作用的影响下,承载性能将进一步劣化。通过对某矿深部煤样进行吸水... 深部巷道周边的煤体在承受高地应力基础荷载的同时,往往还受到由远及近的采掘活动扰动,使其内部的裂隙损伤在近似于高应力逐级加卸载的应力路径下不断发育,若还处于水岩作用的影响下,承载性能将进一步劣化。通过对某矿深部煤样进行吸水特性描述、波速信息对比、力学试验分析及声发射监测,总结了该矿深部含水煤样具有以下特征:吸水迅速、极易饱和、饱水后整体结构完整性增强,且主要以张开型主控裂隙的张拉破坏造成试件整体失稳。基于上述特征,结合吸水率、裂隙参数、系统尺寸等因素,优化建立了荷载梁式主控裂隙模型,阐述了深部含水煤样产生上述失稳特征的机制,并进行了敏感性分析、强度验证,验算结果较为贴合试验数据,可为深部高应力扰动富水巷道中的裂隙煤岩体进行类似的试验研究、理论建模及采掘设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 深部含水煤样 高应力逐级加卸载 张拉破坏 主控裂隙 荷载梁
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