深部大采高充填開采沿空留巷圍巖控制機理及應用

謝生榮,張廣超,何尚森,孫運江,李二鵬,楊綠剛,謝國強

(1.中國礦業大學(北京)資源與安全工程學院,北京 100083;2.冀中能源股份有限公司,河北邢臺 054001;3.冀中能源股份有限公司邢東煤礦,河北邢臺 054021)

深部大采高充填開采沿空留巷圍巖控制機理及應用

謝生榮1,張廣超1,何尚森1,孫運江1,李二鵬1,楊綠剛2,謝國強3

(1.中國礦業大學(北京)資源與安全工程學院,北京 100083;2.冀中能源股份有限公司,河北邢臺 054001;3.冀中能源股份有限公司邢東煤礦,河北邢臺 054021)

針對深部大采高充填開采沿空留巷支護系統損毀等礦壓現象,提出了高水材料充填體性能優化、錨桿索強力聯合支護和鋼管混凝土組合支架的綜合控制技術,并闡明其作用機制。綜合多種方法研究分析不同配比方案條件下的充填體力學性能和礦壓規律,得出C2組配比材料充填能較快形成穩定平衡大結構;提出降低實體煤幫高度和采用高強錨桿索形成點線面結合的支護結構體系,保障關鍵支承點實體煤幫穩定,以及高預應力高強錨桿索和桁架錨索系統保障留巷頂板小結構完整;研制的圓鋼管混凝土組合支架具有承載能力高、抗彎性能強、塑性與韌性好以及一定讓壓能力和抗側壓能力等優越性,能適應深部留巷頂板大變形和提升充填體圍巖支護性能。現場實踐表明,采用綜合控制新技術后,無明顯周期來壓現象,支護系統未發生彎曲損毀現象,充填體側頂底板移近量達490 mm,實現了深部大采高沿空留巷圍巖的有效控制。……