煤炭科学技术

作者：郭亚欣, 宋选民,

关键词：积水采空区, 淋水顶板, 失稳机理, 矿物成分, 微观结构,

为研究黑龙矿积水采空区下淋水顶板巷道失稳机理，以黑龙矿2104工作面运输巷为研究背景，通过现场实测、矿物成分与水质分析、围岩崩解和力学特性测试，以及FLAC3D数值模拟等研究方法，对2104运输巷淋水顶板巷道失稳特征与机理展开研究。研究结果表明：积水采空区下淋水顶板巷道失稳受多重因素影响：①2104工作面运输巷顶板是黏土矿物发育的软岩，其中膨胀性软岩高岭石占岩石总成分的23.2%～32.2%，围岩强度较低；②由于偏酸性矿井水与顶板岩体矿物成分相互作用，顶板岩体矿物组分和微观结构发生改变，横向与纵向裂隙大量增加，岩体泥化和弱化现象明显，围岩的单轴抗压强度下降35%～38%，抗拉强度下降24.5%～42.0%，黏聚力下降17.5%～55.9%，内摩擦角减小7.9%～12.3%，弹性模量下降19.6%～43.4%，泊松比增加10%～16.7%；③掘进期间巷道受采掘扰动影响，导致应力集中，塑性区破坏范围增大21.4%～90.0%，巷道变形量增加16.6%～65.6%,巷道稳定性差；④回采期间巷道顶板受反复浸水和风化作用，围岩裂隙发育，巷道失稳加剧。

来源：2019年第11期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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