煤炭科学技术

作者：吴拥政, 付玉凯, 何思锋, 李军臣, 焦建康,

关键词：巷道支护, 冲击地压, 冲击载荷, 吸能支护, 区域卸压,

针对冲击地压巷道围岩及支护结构变形破坏难题，采用数值计算、现场实测、现场试验等研究方法，分析了强冲击载荷下巷道围岩及支护结构变形破坏特征，研究了冲击载荷、采动应力等对巷道围岩和支护结构动态力学响应的影响，开发了抗冲击支护材料，提出了支护−卸压联合控制技术，并选择典型冲击地压矿井进行了应用。研究结果表明：巷道顶板发生冲击时，巷道顶板、两帮和底板质点最大振速分别为1.41、0.63、0.25 m/s，迎波侧巷表围岩受冲击影响最大，侧向次之，背波侧最小。在采动应力与冲击载荷叠加作用下巷道破坏范围更大，塑性区面积达到原岩应力时的2.1倍。随着冲击能量的增加，巷道变形量和质点振动速度峰值均急剧增大，且锚杆（索）受力也出现明显波动。爆破卸压对巷帮锚杆锚固力影响不大，而对锚索锚固力有明显影响，锚索锚固力平均降低26.7%。高冲击韧性锚杆屈服强度800 MPa，断后伸长率20%，冲击吸收功150 J；高延伸率锚索最大力延伸率8%，抗拉强度1 770 MPa。联合控制技术在宽沟煤矿进行了现场应用，巷帮锚杆受力53～84 kN，顶板锚索受力122～219 kN，锚杆（索）受力均处于安全允许范围之内，顶板浅部和深部未发生离层，在大能量微震事件作用下，支护系统也能保持稳定。

来源：2024年第9期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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