深部不同断面巷道分区破裂形态与围岩结构控制

采用理论分析、现场实测、模拟分析的方法,研究了各向等压条件下等效开挖矩形、直墙半圆拱和圆形断面分区破裂形态及围岩稳定结构。结论:3个断面分区破裂形态不同,矩形断面分区破裂呈“■”状分布,直墙半圆拱断面分区破裂呈多层的“■”状分布,圆形断面分区破裂呈“花瓣”状分布;三个断面位移特征相似,位移等值线浅部呈正立的“鸡蛋壳”形,深部呈“碗”形;支承压力在主破裂面处降低,在最外层主破裂面头部集中,在破裂面之间完整岩层处升高,呈分区集中,“波谷—波峰—波谷”震荡增高的特征向外传播;理想正方形破裂面弦长有an+1=2(1/2)an(n=1,2,3,4)关系;浅部围岩分区破裂形成后,相当于深部围岩的伪开挖,3个断面均存在多层“■”形围岩承载结构。巷道稳定原理就是促进多层承载结构相互依存,共同承载。具体措施:加密、加粗、加长锚杆(索)支护结构,建立浅部与深部多层承载结构相互联系,在浅部形成稳定锚固体促进深部围岩稳定,主破裂面精准注浆修复围岩破裂面和限制主破裂面滑移。

特厚煤层综放面高抽巷布置与抽采效果

为了研究特厚综放工作面高抽巷布置及抽采效果,选取亭南煤业401特厚煤层综放工作面为研究对象。采用3DEC数值模型验证了采厚从7~21 m,顶板可形成稳定的裂隙带围岩稳定结构;内错式高抽巷布置在上偶角的应力降低区,为巷道稳定提供了较低的应力环境,且该区域有关键层的保护。经过回采阶段验证,随着工作面推进瓦斯抽采量和瓦斯浓度逐渐增加,抽采纯瓦斯在19.25~30.1 m^3/min,抽采浓度在25%~44.3%。验证了高抽巷内错布置和抽采系统的科学性。