煤巷围岩稳定性定量化评价及分类支护技术

TD353; 目的 为了建立晋城矿区煤巷围岩稳定性评价指标和定量化分类方法,方法 在统计分析晋城矿区68组煤巷围岩强度、岩层结构发育程度、地应力数值的基础上,综合分析煤巷围岩稳定性影响因素,选取最大水平主应力、垂直主应力、顶板综合强度、巷帮煤体平均强度、顶板10 m范围内裂隙岩层厚度5个关键影响指标,提出顶板应力强度系数、巷帮应力强度系数、顶板松散性系数3个综合指标,通过K-means聚类算法,对煤巷顶板和巷帮进行定量化分类,结合成巷方式和煤柱尺寸,将晋城矿区煤巷围岩划分为5种稳定性类别和30种围岩类型.针对不同煤巷围岩稳定性类别,提出具体的支护形式和支护参数,并对不同类型围岩锚固方式、组合构...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 43; no. 5; pp. 19 - 27
Main Authors 焦建康, 孙志勇, 王涛, 付玉凯
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中煤科工 开采研究院有限公司,北京 100013 01.09.2024
天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013
Subjects
定量化评价
地质力学测试
分类支护
coal seam roadway
geomechanical testing
煤层巷道
quantitative evaluation
classification support
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ISSN1673-9787
DOI10.16186/j.cnki.1673-9787.2023080003

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Summary:TD353; 目的 为了建立晋城矿区煤巷围岩稳定性评价指标和定量化分类方法,方法 在统计分析晋城矿区68组煤巷围岩强度、岩层结构发育程度、地应力数值的基础上,综合分析煤巷围岩稳定性影响因素,选取最大水平主应力、垂直主应力、顶板综合强度、巷帮煤体平均强度、顶板10 m范围内裂隙岩层厚度5个关键影响指标,提出顶板应力强度系数、巷帮应力强度系数、顶板松散性系数3个综合指标,通过K-means聚类算法,对煤巷顶板和巷帮进行定量化分类,结合成巷方式和煤柱尺寸,将晋城矿区煤巷围岩划分为5种稳定性类别和30种围岩类型.针对不同煤巷围岩稳定性类别,提出具体的支护形式和支护参数,并对不同类型围岩锚固方式、组合构件和护表构件进行精细化匹配.最后通过现场工业实践验证分类方法和支护方案的合理性.结果 矿压监测结果表明,巷道掘进期间顶底板最大移近量78 mm,两帮最大移近量58 mm,回采期间巷道顶底板最大移近量260 mm,两帮最大移近量119 mm.结论 晋城矿区煤巷围岩稳定性评价指标和定量化分类方法切实可行,分类支护方案合理.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2023080003