沿空留巷巷旁充填体稳定性控制技术研究

陈勇¹，孟宁康¹，杨玉贵²，郝胜鹏³

1. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室2. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室3. Polytechnique Montreal,Civil,Geological and Mining Engineering

摘 要：充填体稳定性控制是沿空留巷成功的关键因素之一。为获得合理的充填体稳定性控制技术,以三河尖煤矿7136工作面千米深井沿空留巷为工程背景,采用UDEC6.0的Trigon模型校正了巷旁充填体(高水材料水灰比为1.5∶1.0)的数值模型,然后对充填体稳定控制的钢筋梯子梁直径、对拉锚杆直径及数量不同时的充填体应力应变进行了模拟分析。研究结果表明:充填体的加固作用可有效约束充填体表面位移,综合提升充填体的承载能力可达20%以上,提高了沿空留巷充填体的稳定性,特别是增加对拉锚杆直径和数量在大变形的条件下可有效控制充填体帮部的整体横向变形和鼓包现象,是提高充填体加固系统护表能力、充填体承载能力的重要参数之一。研究成果成功应用于千米深井沿空留巷,加固后的充填体帮平均变形不超过150 mm,顶板下沉量不超过250 mm,表明充填体加固系统可靠,而且具有良好的适应性。

关键词：沿空留巷;充填体;对拉锚杆;钢筋梯子梁;