冲击地压矿井综采工作面两巷超前支护液压支架研究
2021-07-06潘一山高学鹏肖永惠
煤炭科学技术 2021年6期
潘一山,高学鹏,王 伟,肖永惠
(1.辽宁大学 环境学院,辽宁 沈阳 110036;2. 东北大学 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819;3.辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 123000)
0 引 言
随着我国煤炭开采深度增加和开采强度增大,煤矿冲击地压问题愈发严重。冲击地压矿井综采工作面两巷超前支护区域受回采影响,其应力通常能达到原岩应力的2~5倍[1],围岩变形破坏严重,支护体失效频繁,更是冲击地压等事故频发之地。据不完全统计,2016—2020年我国共发生9起冲击地压事故,均为巷道冲击地压事故,共造成68人死亡,其中5起发生于综采工作面两巷超前支护区域,造成41人死亡,占总死亡人数的60.3%。国内外学者围绕回采巷道围岩变形破坏及控制进行了大量研究。宋振骐等[2]提出的“传递岩梁理论”和钱鸣高等[3]提出的“砌体梁理论”表明,综采工作面的回采不可避免地在前方煤岩体产生应力集中,对两巷围岩造成不同程度破坏。谢和平[4]指出深部开采具有强扰动、强时效特性,加速煤岩体材料力学性能劣化和巷道围岩变形破坏。经多年实践,我国逐渐形成以锚杆(索)支护为主体的巷道围岩控制格局,应用较广的巷道支护理论主要包括:新奥法支护理论、联合支护理论、松动圈支护理论、围岩强度强化理论、锚杆预应力支护理论以及冲击地压巷道三级支护理论等[5-6]。目前我国工作面两巷超前支护区域多采用“单体液压支柱+金属梁”形式加强支护,但由于支护强度低、稳定性差,易造成安全事故[7]。……
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