工作面过空巷基本顶超前破断机制及控制技术.pdf

第39 卷第4 期 岩 土 力 学 Vol.39 No. 4 2018 年4 月 Rock and Soil Mechanics Apr. 2018 DOI ：10.16285/j.rsm.2017.0168 工作面过空巷基本顶超前破断机制及控制技术 1, 2 1 1 2 2 2 3 刘 畅 ，张俊文 ，杨增强 ，弓培林 ，王 开 ，张小强 ，李玉琳 （1. 中国矿业大学（北京） 资源与安全工程学院，北京 100083；2. 太原理工大学 矿业工程学院，山西 太原 030024 ； 3. 黑龙江科技大学 矿业工程学院，黑龙江 哈尔滨 150022） 摘 要：以工作面进入平行空巷、回撤通道时顶板超前破断、巷道被掩埋、支架压架的事故为研究对象，通过相似模拟试验 对比了工作面过不同宽度空巷、充填与否时围岩破坏特征、应力变化和支架载荷变化，展现了工作面过大断面空巷基本顶超 前破断及其灾变演化过程。研究表明：超前破断会导致基本顶一次性破断长度增加、上覆亚关键层同时破断。一旦发生超前 破断，现有支护技术很难避免压架，故预防出现超前破断最为重要。鉴于此，运用Winkler 地基梁理论对基本顶中弯矩和挠 度进行了计算，解释了试验中围岩破断特征、支承应力和支架载荷的变化，给出了基本顶超前破断的机制：煤柱失稳是导致 出现超前破断的主要因素，提高煤柱强度有利于预防超前破断。据此提出了局部注浆充填技术使煤柱由单轴压缩变为三轴压 缩，提高煤柱支撑能力，并在现场实践中得到了验证。 关 键 词：过空巷；相似模拟；超前破断；煤柱失稳 中图分类号：TU 457 文献标识码：A 文章编号：1000－7598 (2018)04 －1411－11 Mechanism of advance fracture of main roof and its control technology when workface crossing abandoned roadway 1, 2 1 1 2 LIU Chang , ZHANG Jun-wen , YANG Zeng-qiang , GONG Pei-lin , 2 2 3 WANG Kai , ZHANG Xiao-qiang , LI Yu-lin （1. College of Resources and Safety Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China; 2. College of Mining Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, China; 3. Institute of Mining Engineering, Heilongjiang Universi