厚煤层综放面切顶留巷关键参数研究及其工程应用

马洁腾; 张昌锁; 张胜利; 张晨; 韩秉呈

doi:10.16355/j.tyut.1007-9432.20230814

太原理工大学学报 ›› 2024, Vol. 55 ›› Issue (06) : 1031 -1044. DOI: 10.16355/j.tyut.1007-9432.20230814

厚煤层综放面切顶留巷关键参数研究及其工程应用

马洁腾, 张昌锁, 张胜利, 张晨, 韩秉呈

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摘要

【目的】解决工作面采用混凝土柔模充填技术沿空留巷后巷道稳定性问题。【方法】采用“柔模充填+聚能爆破预裂技术”。基于工作面顶板覆岩特征，综合运用理论分析和数值模拟的方法，结合现场施工条件，确定了切顶高度20.5 m、切顶角度5°的深孔预裂爆破方案。【结果】研究结果表明，切顶后煤壁内弹塑性交界线内移，内应力场范围增大，高位砌体梁结构作用明显。随切顶高度的增加，充填体支护阻力和围岩变形量先减小后稳定；随切顶角度的增加，充填体支护阻力和围岩变形量不断增大。现场切顶施工后围岩变形量相比不切顶时顶底板移近量减少了56%，两帮移近量减少了72%，减少了后期维护成本，可为同类条件下煤矿切顶留巷提供经验参考。