大采高工作面顺槽围岩破坏机理及控制措施研究
2022-06-21李伟业
山东煤炭科技 2022年5期
李伟业
(霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山木瓜煤矿,山西 方山 033199)
1 工程概况
木瓜煤矿10-201 综采工作面位于盛地沟村一带,靠近二盘区的准备巷道,工作面位于本矿井南侧边界,开采煤层的工作面属于石炭系上统太原组的9#和10#煤,煤层含夹层,厚度约为0.35~0.7 m。该工作面设计走向长度为1081 m,倾向长245 m,煤层厚度5.81~7.73 m,煤层倾角3°~14°,属于较稳定煤层。煤层顶底板特征见表1。

表1 煤层顶底板特征
10-201 工作面开采采用单一走向长壁综合机械化采煤法。由于煤层厚度较大,在工作面推进过程中,两侧的顺槽巷道顶板和围岩变形量大,导致行人困难、运输不便等情况,工作面回采被迫暂时停止,需要对大采高下工作面顺槽巷道进行围岩破坏机理分析和控制措施研究[1-5]。
2 工作面顺槽围岩破坏机理分析
2.1 顺槽围岩破坏特征
(1)10-201 工作面顺槽的应力分布规律分析。工作面顺槽的掘进导致地应力局部区域重新分布,沿巷道径向方向会产生弹性区和塑性区。当工作面开始推进时,两侧顺槽再次受到采动影响,塑性区范围逐渐扩大,围岩产生明显变形破坏。当顺槽附近围岩应力大于围岩所能承受的极限荷载时,围岩结构破坏,引发冒顶、片帮等。当顺槽附近围岩失稳破坏后,进一步导致深部围岩应力发生集中现象。
(2)支护结构产生的影响。支护结构是维护顺槽围岩稳定的重要手段,合理的支护有利于增强围岩的结构稳定。而一旦布置不当或支护材料不合适,将有可能导致支护结构局部失稳,具体如下:……p>
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