三软煤层巷道围岩破坏机制与控制对策研究

摘要

针对敏东一矿三软煤层巷道的围岩变形量大、稳定性控制困难等问题，以现场观测和理论分析等手段，综合研究了巷道围岩塑性区的演化规律，揭示了巷道围岩的变形破坏机制。研究结果表明：不同应力环境下，巷道围岩塑性区形态的演化规律为圆形、椭圆形、蝶形，塑性区的形态主要由侧压系数λ控制，塑性区最大尺寸随着λ的增大呈指数型增长，塑性区发育具有应力敏感性。在水平应力为主导的应力场中，顶底板的塑性区尺寸始终大于两帮塑性区尺寸。根据塑性区的扩展情况，得到08工作面运输巷道的破坏机制：掘进后巷道塑性区已发育至蝶形，此时塑性区发育具有应力敏感性，在受到采掘扰动后易发生大范围扩展，导致巷道围岩发生大变形破坏。提出了软岩巷道的锚网索联合支护技术，支护方案实施后巷道围岩变形量控制在340 mm以内，变形速率控制在3.30 mm/d。研究结果可为类似条件巷道围岩控制提供参考。

关键词

煤层巷道 / 塑性区 / 变形机制 / 支护方案

基金资助

应急管理部信息研究院科技创新发展项目（2024507）