富水煤层巷道顶板失稳机理与围岩控制技术
姚强岭
李学华
瞿群迪
1.中国矿业大学矿业工程学院,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐州,2211162.中国矿业大学矿业工程学院,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐州,2211163.中国矿业大学矿业工程学院,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐州,221116
摘要：为了研究煤层巷道粉砂质泥岩直接顶受基本顶裂隙水侵蚀后,巷道掘进过程中易于发生冒顶事故的原因,通过现场调研、取样、实验室试验和理论分析相结合的综合研究手段揭示出富水煤层巷道顶板失稳的机理在于:巷道开挖后产生的顶板裂隙形成了直接顶与基本顶含水层之间连通的通道,使得微结构裂隙发育和含有较高的亲水性矿物粉砂质泥岩吸水,其吸水后产生了较高的膨胀应力,并在三向受力状态下发生崩解、破坏,锚杆承载基础弱化和较高的膨胀应力引起了煤层巷道顶板失稳.同时针对富水煤层巷道顶板失稳机理,提出了通过减少顶板水运动对围岩的破坏、优化巷道断面和高预应力来实现该类巷道顶板的稳定.工程实践表明,采用半圆拱巷道、合理布置疏水孔以及高预应力锚带网索组合支护体系可确保对该类巷道顶板的有效控制.
关键词：富水煤层巷道失稳机理围岩控制粉砂质泥岩
分类号：TD327.2(矿山压力与支护)TD353.6(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金资助项目(50974118)教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-09-0727)江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(CX10B_149Z)
论文发表日期：2011-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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