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大松动圈围岩沿空留巷切顶卸压-恒阻补强分区支护技术

孙广建  张洋  常晓亮  辛亚军  
【摘要】:高应力大松动圈围岩运动特征复杂,沿空留巷极易失稳,严重影响工作面推进速度。以顺和煤矿2401工作面运输巷沿空留巷为工程背景,通过对高应力大松动圈巷道围岩破坏特征与失稳原因分析,探究了厚泥岩顶板软岩巷道力学变形机制,对沿空留巷不同段进行了分区划定,提出了基于力学变形机制的围岩控制对策,并进行了工业性试验。结果表明:高应力厚层软岩大松动圈巷道围岩变形破坏主要表现为顶板斜切大面积下沉、两帮非均匀巷内挤出、底臌剪切性错动凸出。高应力环境、厚泥岩顶板大松动圈塑性围岩、巷道围岩非均匀受力与支护体作用失效是巷道围岩失稳的主要原因;顺和煤矿2401工作面沿空留巷为膨胀性-高应力-节理化(HJS型)厚层大松动圈软岩巷道,控制对策力学转化机制为Ⅰ_CⅡ_(BD)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(BD)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_B;将沿空留巷分为超前支护、架后临时支护、成巷稳定3个区域,沿空留巷采用“切顶卸压+恒阻大变形锚索及普通锚索+36U型钢棚”支护方案,分区在方案基础上进行差异化支护;采用新的设计方案后,围岩应力得到释放与切断,补强恒阻锚索与单体支柱控制了巷道围岩变形,U型棚柱腿侧控明显,围岩收敛率小于10%,巷道围岩稳定。

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