深埋巷道拉裂-剪切式片幫力學機理及支護技術

于遠祥，王京濱，王根元，王賦宇，陳寶平

(1.西安科技大學 建筑與土木工程學院，陜西 西安 710054；2.陜西長武亭南煤業有限責任公司，陜西 咸陽 713603)

0 引 言

近年來，隨著開采規模和開采深度的不斷加大，巷道問題日益突出，嚴重影響煤礦的安全高效生產，眾多專家學者對片幫形成機制進行了深入系統的研究。張華磊等[1]基于巷幫圍巖的層裂力學模型，建立了煤幫在一定支承壓力下的破裂范圍公式；楊波[2]認為在支承壓力作用下，頂底板和煤幫均易產生大量裂隙，從而造成煤體拉伸破壞或剪切破壞，硬度較高且垂直裂隙較發育的煤體易發生拉裂式片幫，而抗拉強度小、承載能力弱的煤體則易發生剪切滑落式片幫；何富連等[3]指出工程實際中巷幫上部易發生以拉破壞為主，兼有少量局部剪切破壞的片幫；吳浩等[4]建立了采煤工作面煤壁失穩梯形滑塊模型，推導了煤壁最大片幫深度；龐義輝等[5]將工作面煤壁片幫過程分為拉裂破壞與滑移破壞2個階段，拉裂破壞是發生滑移失穩的前提條件；王旭宏等[6]提出兩幫較硬煤體在垂直壓力作用下發生整體推出型片幫；劉柄良等[7]基于斷裂力學理論分析了煤壁發生片幫的力學條件，指出當煤壁淺部煤體所受拉力達到其極限抗拉強度時就會出現大面積片幫；宋高峰等[8]通過開展相似模擬試驗，研究了煤壁穩定性的主要影響因素；楊培舉等[9]將煤壁片幫分為整體單斜面剪切片幫、腰部共軛片幫及頂底部局部片幫?！?br>