综放沿空巷道非对称变形破坏主控因素与支-卸协同控制

针对厚煤层综放开采沿空巷道所面临煤柱合理留设、掘采多重扰动、断面大、托软弱厚顶煤等问题,采用现场调研、理论研究与工程实践相结合的方法,分析综放沿空掘巷围岩非对称变形破坏特征,揭示其本质原因与主控因素,提出大断面综放沿空巷道围岩控制要求及支护-卸压协同控制技术体系。研究结果表明:覆岩结构和应力在巷道断面垂直和水平方向呈明显非对称分布是综放沿空巷道围岩非对称变形破坏的本质原因;掘、采多重扰动,覆岩关键岩块活动,托软弱厚顶煤,存在围岩薄弱体-煤柱,截面尺寸大,围岩控制技术不科学等问题,是引发覆岩结构与应力非对称分布的主控因素;综放沿空巷道围岩控制技术应满足适应顶板非对称变形特征,具有较强的抗剪切能力,提高煤柱承载能力,人工干预覆岩结构特征、改善应力环境等要求;在整个服务期间,受掘、采扰动,围岩变形主要表现为两帮收敛量较大,顶底板移近相对较小;水力压裂卸压技术通过改变顶板覆岩结构,降低和转移高水平应力,可明显降低巷道围岩应力及工作面来压强度;近场高预应力强力差异化支护-远场水力压裂卸压协同控制技术体系能够适应大断面综放沿空小煤柱掘巷围岩非对称变形破坏特性,全面抑制巷道围岩失稳。

近距离采空区下巷道围岩非对称性变形破坏特征及控制技术

针对高家梁煤矿20307工作面受上煤层及本煤层相邻采空区的影响,巷道变形呈现非对称性,原支护方式效果不理想,影响巷道正常使用的情况,为保障矿井安全生产、提高矿井经济效益,通过对20307工作面运输巷表面变形监测和锚杆(索)破坏结果分析,研究了巷道围岩呈现非对称性变形的原因。基于巷道非对称控制机理分析进行非对称支护优化设计,确定合理有效的支护优化参数,并进行数值模拟和现场工程试验。根据模拟结果和现场监测分析,支护优化方案有效地控制了巷道围岩非对称性变形,支护效果较好。