沿空留巷充填區域直接頂受力狀態探討與應用

張自政,柏建彪,王衛軍，陳 勇，于憲陽

(1.湖南科技大學 南方煤礦瓦斯與頂板災害預防控制安全生產重點實驗室，湖南 湘潭 411201; 2.遼寧工程技術大學 煤炭資源安全開采與潔凈利用工程研究中心，遼寧 阜新 123000; 3.中國礦業大學 煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，江蘇 徐州 221116)

沿空留巷充填區域直接頂受力狀態探討與應用

張自政1，2,柏建彪3,王衛軍1，陳 勇3，于憲陽1

(1.湖南科技大學 南方煤礦瓦斯與頂板災害預防控制安全生產重點實驗室，湖南 湘潭 411201; 2.遼寧工程技術大學 煤炭資源安全開采與潔凈利用工程研究中心，遼寧 阜新 123000; 3.中國礦業大學 煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，江蘇 徐州 221116)

針對綜采放頂煤、復合頂板等松軟破碎頂板沿空留巷直接頂穩定控制難題，根據沿空留巷頂板活動的時空特征，建立了沿空留巷充填區域直接頂彈性損傷力學模型，推導了充填區域直接頂應力分布表達式，研究了充填區域直接頂應力分布演化規律，進而得到了充填區域直接頂拉應力范圍和水平錯動范圍計算式及相應的演化規律。結果表明：充填區域直接頂受力狀態受基本頂回轉下沉角和直接頂損傷變量的影響，隨著基本頂回轉下沉角的增加，拉應力作用范圍逐漸減小，水平錯動范圍逐漸增大。結合新元煤礦3107工作面沿空留巷的工程地質條件，提出了分區域動態加固沿空留巷充填區域直接頂的控制對策，工程應用表明，沿空留巷充填區域頂板下沉量得到了有效地控制，沿空留巷圍巖穩定性較好。……