深部厚硬顶板下充填面留巷大变形分析及控制
2021-05-21苗凯军屠世浩纪欣卓
煤炭学报 2021年4期
关键词:变形
苗凯军,屠世浩,刘 迅,纪欣卓
(1.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116; 2.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116)
沿空留巷作为一种无煤柱开采技术具有许多优点,可提高煤炭采出率、降低矿井掘进率、实现Y型通风解决瓦斯问题等。目前,该技术在条件较好的薄及中厚煤层中已日渐发展成熟[1],但在深部和坚硬顶板等复杂条件下因矿压显现剧烈和强烈的开采扰动导致留巷围岩发生大变形,以致于留巷技术在深部难以推广[2-4]。近年来应国家对矿山绿色开采的要求,固体充填开采技术得到了迅速的发展和推广[5]。凭借其较好的岩层控制效果和缓和的矿压条件,有利于克服深部、坚硬顶板等复杂条件下沿空留巷无煤柱开采的技术难题[6]。对此,许多学者对充填开采条件下的沿空留巷技术进行了大量的研究和实践。
黄艳利等[7]认为合理地组织采充留工艺和充实率较好的条件下巷旁充填体的形式和合理的支护方案是沿空留巷的施工关键。张吉雄等[8]通过建立夯实引起的侧压力对矸石墙稳定性影响的力学模型,确定了合理的巷旁矸石墙宽度。此外,对不同形式的巷旁支护体及其力学特性也已经有相关研究:巨峰等[9]通过数值模拟优化了矸石墙的强度、宽高比和采空区充实率;谭云亮等[10]提出了“柔-强”巷旁支护体的适应性;龚鹏[11]建立了充填区对巷旁支护体侧压力分析模型,分析了混泥土巷旁支护体的留巷特征;陈志维等[12]提出矸石带与注浆联合留巷技术可减小巷道变形量。……
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