煤炭学报

作者：康红普, 姜鹏飞, 杨建威, 王志根, 杨景贺, 刘庆波, 吴拥政, 李文洲, 高富强, 姜志云, 李建忠,

关键词：煤矿巷道, 千米深井, 松软煤体, 锚注, 高压注浆, 喷浆, 协同控制,

针对煤矿千米深井巷道松软煤体大变形难题，以淮南新集矿区口孜东矿7 m大采高工作面运输巷为工程背景，分析巷道松软煤帮变形破坏特征及支护结构破坏、失效形式；采用井下试验和数值模拟相结合的方法，从锚杆锚索锚固力衰减、风化作用下煤体劣化及强流变性等方面，揭示出千米深井巷道松软煤帮大变形机理。提出千米深井巷道松软煤帮高压锚注-喷浆协同控制理念；采用数值模拟对比研究了单一锚杆锚索支护、锚注、锚注-喷浆3种方案巷道煤帮变形、裂隙及应力演化规律，阐明了巷道煤帮高预应力、高压锚注-喷浆协同控制原理。研发出高强度、高压、组合式注浆锚杆与高压注浆锚索，研究了注浆锚杆、锚索及注浆材料性能与锚注效果，形成了高预应力锚杆、锚索支护-高压劈裂注浆改性-表面喷浆协同控制技术。将上述研究成果应用于淮南新集矿区口孜东矿，提出试验巷道锚注-喷浆协同控制方案及参数，并进行了矿压监测。监测数据表明，采用提出的锚注-喷浆控制方案后，煤帮结构、完整性与强度得到显著改善，锚杆、锚索锚固力大幅提升，充分发挥了高强度锚杆、锚索主动支护作用。巷道两帮收缩量降低86%，锚杆、锚索破断率大幅减少，有效控制了千米深井巷道松软煤帮大变形，为此类深部巷道大变形控制提供了有效途径。

来源：2021年第3期

《煤炭学报》期刊编辑部

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