煤炭学报

作者：高明仕, 徐东, 王海川, 俞鑫, 刘荣发,

关键词：冲击地压, 全锚索支护, 特厚煤层, 冲击强度, 应力波,

针对特厚煤层巷道围岩冲击破坏严重等问题，基于弹性力学与冲击动力学，研究了特厚煤层巷道冲击破坏机理，揭示了顶煤破坏主控影响因素，分析了动载应力波传播过程及巷道围岩支护体系动力响应特征，确定了特厚煤层巷道围岩抗冲支护技术。研究发现：巷道顶煤岩梁冲击破坏程度与围岩静载集中应力、冲击震源强度和岩梁长度成正比，与应力波传播距离、岩梁厚度及强度成反比；冲击动载应力波传播过程分为应力起始振动期、应力波动期和应力调整期；应力起始振动期巷道围岩表面质点开始振动，锚杆索出现预卸压，应力波动期巷道围岩破坏加剧，锚杆索产生一定损伤，应力调整期巷道围岩趋向于稳定，锚杆索轴力也趋向于稳定值；随着冲击动载强度增大，巷道围岩质点振动速度、位移增量和加速度呈指数关系增长；巷道围岩临界冲击能量为105 J，大于临界冲击能量，巷道围岩动力破坏加剧，锚杆索损伤增大；采用全锚索梯次让压支护技术，巷道可形成浅表深锚高预应力层与深部梯次让压协同支护层，增强巷道顶煤岩梁强度及厚度，降低锚索冲击动载损伤值，提升巷道围岩抗冲性能。工程应用表明，采用全锚索梯次让压支护技术，巷道围岩裂隙发育深度降低50.47%～55.42%，变形量降低52.89%～68.78%，锚杆索损伤降低，巷道围岩稳定性显著提升。

来源：2023年第5期

《煤炭学报》期刊编辑部

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