蒋力帅,马念杰,白 浪,李育吉,张 磊

(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京 100083)

巷道复合顶板变形破坏特征与冒顶隐患分级

蒋力帅,马念杰,白 浪,李育吉,张 磊

(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京 100083)

煤层顶板岩性复合及分层厚度变化大,稳定性差异显著。针对巷道层状复合顶板条件,采用现场探测、数值模拟、理论分析等方法,研究了顶板岩层结构分类、顶板变形破坏特征与平衡结构及冒顶隐患评价。研究表明:巷道复合顶板岩层结构可分为坚硬岩层、软弱岩层、下软上硬、下硬上软、软硬渐进、硬软相间及软硬相间等7个类型。对于较差的顶板岩层结构,在层面和节理影响下,巷道顶板下位分层形成离层、随动稳定状态的铰接岩块结构及亚稳定状态的裂隙弯曲结构,其范围和承载能力与顶板岩层结构类型有关,顶板变形和锚索延伸量呈现不协调性。采用锚索是否破断失效作为分级指标,建立了冒顶隐患的分级方案,划分了典型顶板岩层结构的隐患等级,对3个级别的冒顶隐患进行了安全评估。

煤巷;顶板结构类型;平衡结构;锚索延伸量;冒顶隐患分级

我国煤矿每年掘进巷道总长度达数万千米,由于煤矿巷道处于强度较低的沉积地层中,围岩一般是由多种岩体组成的复合结构,从而导致巷道所处的地层条件复杂多样,围岩性质千差万别,巷道顶板条件具有复杂性和多元性,甚至一条巷道的顶板岩层条件都会发生较大变化,且多数巷道在服务年限内还会受到采动影响。……