沿空留巷围岩给定变形及巷旁支护时机研究.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第２期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?２ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０２０２２沿空留巷围岩给定变形及巷旁支护时机研究赵健，张鹏（中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京１０００８３）摘要：为解决巷旁支护最佳时机的问题，对沿空留巷围岩结构进行分析，可知留巷基本顶的三铰接梁结构是沿空留巷围岩变形的关键因素，结合沿空留巷围岩给定变形对巷旁支护时机进行研究，提出巷旁支护应适应巷道围岩的给定变形，特别是顶板的给定变形运动。通过监测顶板下沉量判断三铰接梁结构的稳定情况，进而确定巷旁支护时机。采用数值模拟的方法，对神火集团薛湖煤矿沿空留巷过程中巷旁支护时机的

2、合理性进行验证，结果表明：当巷旁支护滞后工作面煤壁１０ｍ时，支护效果良好，而巷旁支护最佳时机是滞后工作面煤壁２５ｍ，该结果可为该矿巷旁支护的现场施工提供技术支持。关键词：沿空留巷；给定变形；巷旁支护；支护时机；数值模拟中图分类号：ＴＤ３２２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０２⁃００６８⁃０４Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｇｉｖｅｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｔｉｍｉｎｇｏｆｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｏｂ－ｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇＺＨＡＯＪｉａｎ，ＺＨＡＮＧＰｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＳａｆ

3、ｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｂｅｓｔｔｉｍｉｎｇｏｆｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｎｇｏｂ－ｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈｅｔｈｒｅｅｈｉｎｇｅｄｇｉｒｄｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂａｓｉｃｒｏｏｆｏｆｒｅｔａｉｎｅｄｒｏａｄｗａｙｗａｓｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓｆ

4、ｏｒｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｇｏｂ－ｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｉｖｅｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｎｇｏｂ－ｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｔｉｍｉｎｇｏｆｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔ．Ｉｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｓｈｏｕｌｄａｄａｐｔｔｏｔｈｅｇｉｖｅｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｏｆｒｏａｄｗａｙ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｇｉｖｅｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｏｏｆ

5、ｍｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｒｅｅ－ｈｉｎｇｅｄ－ｇｉｒｄｅｒｗａｓｊｕｄｇｅｄｔｈｒｏｕｇｈｒｏｏｆｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｔｉｍｉｎｇｏｆｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏａｓｓｅｓｓｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｔｉｍｅｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｏｂ－ｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｉｎＸｕｅｈｕＣｏａｌＭｉｎｅ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ

6、ｗｈｅｎｔｈｅｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｌａｇｇｅｄ１０ｍａｆｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｅｆｆｅｃｔｗａｓｇｏｏｄ，ａｎｄｔｈｅｂｅｓｔｔｉｍｉｎｇｏｆｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｗａｓｔｈａｔｔｈｅｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔｌａｇｇｅｄ２５ｍａｆｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｏｂ－ｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇ；ｇｉｖｅｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｒｏａｄｗａｙ－ｓｉｄｅｓｕｐｐｏｒｔ；ｓｕｐｐｏｒｔｔｉｍｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ沿空留巷技术作为煤矿开采的一项重大变革技术，不的分析，对巷旁支

7、护技术的研究多数都集中在支护材料的［１］仅减少了巷道的掘进量，还提高了煤炭的采出率。近年研制上，将巷旁支护与沿空留巷围岩给定变形相结合的研［２］究较少，特别是对巷旁支护最佳时机的探讨较少。来，林东才等采用理论计算和数值模拟等方法分析了巷道围岩变形和应力分布，得到巷旁墙体在不同条件下的支１沿空留巷围岩结构［３］护强度及受力和变形情况；张镇根据水泥复合化原理，采用试验配比的方法，研究复合胶结材料的水化机理、水沿空