煤炭科学技术

作者：徐佑林, 刘德成, 吴旭坤, 曹佐勇, 高永雄, 张仁松, 周泽, 周波, 许猛堂, 张辉,

关键词：强动压, 三软煤层, 卸-转-固, 围岩应力, 围岩控制,

针对强动压影响下三软煤层巷道围岩控制难的问题，以仲恒煤矿三软煤层115-101回风巷为工程背景，通过现场调查、围岩松动和地应力测试，采用UDEC数值软件根据实际建立数值模型，研究了巷道变形破坏原因，并基于应力控制原理，提出受强动压影响的三软煤层巷道卸-转-固围岩综合控制理论。研究结果表明：115-101回风巷围岩松动圈范围0～5 m，应力峰值在深入围岩5～6 m处，采用卸-转-固围岩控制技术，在原有的29U型钢支护条件下，降低支护排距，根据煤层倾角及厚度设计并施工爆破卸压孔，在孔底连线安装炸药，利用自制的封孔设备将加固材料通过高压风压入钻孔进行封孔，实施爆破。爆破后，围岩应力重新分布，重新形成破碎区、塑性区和弹性区，并使应力集中的弹性区转移到围岩更深处，降低巷帮及底板浅部围岩应力集中，在巷道周围表层一定范围内形成低应力卸压圈，而在围岩深部形成了应力集中的自承载圈，集中应力主要由该自承载圈的岩体承担。该自承载圈的岩体处于围岩深部，基本处于三向应力状态，降低集中应力对巷道的破坏作用，稳定性得到很大提高。巷道围岩顶底板移近速率降低了79.43%，两帮移近速率下降了54.17%，巷道围岩变形量明显减少，有效控制了强动压影响下三软煤层巷道围岩变形。

来源：2021年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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