窄煤柱综放煤巷钢梁桁架非对称支护机理及应用

何富连¹，高峰¹，孙运江²，李世俊¹，宋宝华¹，杨亚峰¹

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

摘 要：针对王家岭煤矿窄煤柱综放煤巷围岩控制难题,分析指出相邻大型综放工作面覆岩剧烈活动及其基本顶对巷道区域直接顶的倾斜挤压力是导致顶板产生水平移动和非对称破坏的本质原因。建立考虑基本顶对直接顶倾斜挤压应力的窄煤柱综放煤巷直接顶力学模型,得出巷道顶板最大变形区域（7.5≤x≤9.5 m）。研发了以钢梁-槽钢组合结构和多根锚固至顶板纵深处锚索为关键部件的多锚索钢梁桁架系统,阐明其控制原理。建立多锚索钢梁桁架非对称支护的力学模型,得出非对称弯矩减小量分布特征,探讨其与非对称变形的一致性,并结合现场实践确定控制方案。现场实践表明,20103运输巷采用钢梁桁架非对称支护技术后,围岩变形量均控制在安全范围内,实现了对窄煤柱综放煤巷围岩非对称变形破坏的有效控制。

关键词：顶板水平移动;非对称大变形;多锚索钢梁桁架;非对称支护;