煤炭科学技术

作者：赵象卓, 王春刚, 周坤友, 郭 磊, 张 佼, 李云鹏, 张 伟, 孙郡庆,

关键词：大倾角煤层, 半煤岩巷道, 地质动力区域, 活动断裂, 围岩应力, 支护优化,

为明确大倾角特厚煤层半煤岩巷道失稳机制，提高巷道稳定性，以新疆乌东煤矿大倾角特厚煤层分段开采条件下半煤岩巷道为工程背景，利用地质动力区划、统计分析和数值模拟等方法，对乌东煤矿特厚煤层半煤岩巷道地质动力环境及其对巷道稳定性影响进行了研究，并对现有巷道支护方案进行了优化。结果表明：乌东井田主要受清水河子断裂、碗窑沟断裂、白杨南沟断裂等活动断裂影响；对乌东井田内地震活动时序特征和震源深度的统计分析表明，乌东井田尤其是其浅部地质动力活跃度逐年增强，浅部煤岩体能量不断积聚；井下地应力实测表明，巷道走向与最大主应力方向垂直，不利于巷道的稳定性控制。数值分析表明，同煤层上分层开采使巷道围岩应力升高，同水平邻近煤层开采使巷道围岩应力降低；受高水平应力、围岩岩性及煤岩交界弱面的影响，巷道顶底板破坏范围较大，且顶板锚杆和部分锚索处于塑性区内，导致锚固作用不能充分发挥；巷道顶板积聚大量弹性能，易诱发顶板动力灾害。在此基础上，针对巷道支护现状，提出了增加锚杆长度、提高锚杆预应力、采用全长锚固、调整锚索角度、改进护表材料以及采用全长锚固锚杆对巷道底板和底角进行加固等方法和措施，以期提高巷道稳定性，为类似条件巷道的支护提供有益借鉴。

来源：2022年第11期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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