切顶沿空留巷卸压机理及支护技术研究

云驾岭矿9号煤上覆厚硬岩层,采场矿压显现强烈,采用传统的沿空留巷方法围岩控制难度大。以云驾岭矿19103工作面运巷为背景,分析了切顶沿空留巷厚硬直接顶力学平衡条件,得出巷旁需提供不小于1046 kN的支护阻力。采用数值模拟的方法对比了沿空留巷在厚硬直接顶条件下切顶与不切顶时围岩变形及应力、塑性区的分布规律,结果表明：切顶后采空区顶板更容易垮落,留巷顶板稳定时下沉量仅为同期不切顶时的28.2%,切顶后留巷侧顶板垂直应力变小、水平应力增大且围岩塑性区向顶底板深部转移,揭示了预裂切顶卸压的机理为阻断工作面动压的传递以及诱导采空区顶板提前冒落接顶承压,水平应力增大的原因为切缝两侧形成的长、短“悬臂梁”变形的结果。提出了针对厚硬直接顶切顶留巷的顶板控制理念为集中支护切缝端、适当让压和形成“组合悬臂梁”,采用了“长、短锚索+单体液压支柱+可缩性U钢梁”的综合支护技术及挂网喷浆的密闭措施。现场工业性试验效果良好,切顶后留巷顶板锚索受力峰值在350 kN左右,围岩稳定后巷道规格满足二次复用的条件。     

平定窑煤矿新掘巷道与老巷交汇类型及控制技术研究

为解决巷道掘进过程中揭露未知老巷存在的顶板控制难题,以平定窑煤矿为工程背景,总结归纳出新老巷道交汇的8种形式,对比分析了不同交汇形式巷道顶板变形破坏规律,基于数值模拟计算分析,提出了巷道交汇处围岩控制技术。结果表明:交汇区域悬顶面积越大、形状越不规则,顶板塑性区范围越大,顶底板移近量也越大,应力分布越复杂;顶板围岩松动压力值在0.22～0.36 MPa之间,其中新老巷道平行交汇时顶板围岩松动压力值最大;提出以锚网索主动控制为主、巷内木垛支护为辅及料石墙隔离老巷废弃空间的巷道控制技术,较好地保障了交汇处巷道的稳定。