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矿业安全与环保2025年第04期:大采高坚硬顶板切顶成巷碎石帮变形机理及控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王炯;杜昌鑫;刘鹏;马磊;刘义鹏;姜健;

单位:中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院;隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室;

摘要:针对厚煤层坚硬顶板条件下切顶成巷碎石帮支护大变形问题,通过力学计算及理论分析碎石帮变形垮落冲击、碎石承载、压实稳定3个阶段的垮落特征,确定影响因素,进而提出“组合爆破+可伸缩U型钢+钢筋网+挡矸锚杆+单元支架+单体液压支柱”的碎石帮联合控制体系。采用3DEC对优化措施进行模拟,发现碎石帮应力及位移均得到不同程度的减小。将联合控制优化方案应用于现场,实测表明优化后碎石帮侧压减小18.6%,峰值压力降低24.6%,架后悬顶距离减小42.1%,有效削弱了采空区碎石垮落的冲击作用,卸压效果明显。

关键词:大采高;;碎石帮;;切顶卸压;;变形机理;;控制技术;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金项目(52074300);; 中国矿业大学(北京)越崎青年学者资助项目(2020)(2602021RC84)