高應(yīng)力軟巖沿空掘巷煤柱寬度確定及圍巖控制技術(shù)

王志強(qiáng),仲啟堯,王 鵬,石 磊,黃玄皓

(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 能源與礦業(yè)學(xué)院 ，北京 100083；2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 共伴生能源精準(zhǔn)開采北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083;3.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 煤炭安全開采與地質(zhì)保障國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，北京 100083)

0 引 言

我國礦井每年掘進(jìn)大量的巷道中回采巷道占4/5，留窄煤柱沿空掘巷是回采巷道的一種布置方式，且在礦井進(jìn)入深部開采，開采強(qiáng)度大，地質(zhì)條件復(fù)雜，如何選擇合理的巷道位置及對(duì)圍巖變形有效控制[1-4]，專家學(xué)者們進(jìn)行的研究有：李磊等[5]、鄭錚等[6]通過建立力學(xué)模型，推導(dǎo)出“內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)”寬度表達(dá)式，確定了合理的沿空掘巷位置。張常光等[7]建立傾斜煤層條帶煤柱留設(shè)寬度的統(tǒng)一解。柏建彪等[8]、張廣超等[9]通過數(shù)值模擬確定了合理的煤柱寬度范圍。祁方坤等[10]基于采空側(cè)煤體傾向支承壓力分布特征以及護(hù)巷煤柱體的極限平衡理論，確定了護(hù)巷窄煤柱合理留設(shè)寬度的上、下限值解析表達(dá)式。張科學(xué)等[11]運(yùn)用極限平衡理論、數(shù)值分析和現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)相結(jié)合的方法，確定了窄煤柱寬度。薛康生等[12]基于內(nèi)外應(yīng)力場(chǎng)理論以及彈性核理論，理論分析確定了沿空掘巷煤柱寬度合理范圍解析表達(dá)式。崔建軍[13]提出了以強(qiáng)幫支護(hù)為主、頂幫協(xié)調(diào)支護(hù)的高預(yù)應(yīng)力控制技術(shù)。郭金剛等[14]針對(duì)綜放沿空掘巷采動(dòng)大提出了頂板以高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿支護(hù)系統(tǒng)、梯級(jí)錨固的束錨索支護(hù)系統(tǒng)以及多錨索-鋼帶桁架支護(hù)系統(tǒng)的強(qiáng)力聯(lián)合控制技術(shù)。……