煤炭科学技术

作者：常博, 刘旭东, 张传明, 贾冲, 闫瑞兵, 任杰,

关键词：急倾斜煤岩, 互层大巷, 围岩变形, 煤层互层, 巷道围岩,

针对急倾斜煤岩互层巷道的变形问题，采用现场实测与数值模拟实验方法，运用围岩稳定性联合监测设备，分析急倾斜煤岩互层巷道围岩裂隙分布特征、锚杆拉力变化、巷道变形及其应力分布规律。结果表明：B8急倾斜煤岩互层巷道的平均水平主应力24.3 MPa，约为垂直地应力3.08倍。当岩层过渡到煤层后其孔壁较为破碎，随钻孔深度增加孔壁逐渐产生剪切错动。急倾斜煤岩互层巷道存在非对称性的变形特征，南帮帮鼓0.60～1.00 m大于北帮的0.20～0.40 m，两帮变化呈现出“收敛期-趋于稳定期-稳定期”的阶段性趋势，其巷道“收敛期”存在5 d左右的蠕变特征，单日变形量为0.10～0.20 m，为此施工作业应避开巷道的5 d左右的收敛期。返修阶段的巷道变形对锚杆造成破坏，使得南帮锚杆锚固力30 kN时被拉出，至巷道变形稳定相对后，90处锚杆中共有15处存在锚杆质量较低的情况，占比达到16.67%。由于急倾斜煤岩层地质因素的影响，巷道围岩的垂向裂隙较为发育，在水平应力的作用下，软弱夹层极易发生结构面间的错动变形，加之岩层内部的挤压力作用，继而产生岩层的离层变形，最终导致巷道南帮帮鼓大变形现象。两帮呈现巷道底鼓南高北低的不对称变形特征，南帮变形失稳后，使得巷道北帮岩层承受覆岩作用较大，应力集中效应较强。研究结果为急倾斜煤岩互层巷道的变形控制提供了科学依据。

来源：2022年第8期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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