文献类型：期刊文章

作　　者：高明仕[1,2,3] 徐东[1,2,3,4] 王海川[5] 俞鑫[1,2,3] 刘荣发[1,2,3]

GAO Mingshi;XU Dong;WANG Haichuan;YU Xin;LIU Rongfa(School of Mines,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China;State Key Laboratory of Coal Resource and Safe Mining,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China;Institute of Rock Burst Roadway Support Research,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221116,China;Earthquake Research Institute,The University of Tokyo,Tokyo 1130032,Japan;Shaanxi Binchang Hujiahe Mining Co.,Ltd.,Xianyang 713600,China)

机构地区：[1]中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116 [2]中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州221116 [3]中国矿业大学冲击岩爆巷道支护研究中心,江苏徐州221116 [4]东京大学地震研究所,东京1130032 [5]陕西彬长胡家河矿业有限公司,陕西咸阳713600

出　　处：《煤炭学报》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51564044);华能集团总部科技项目——能源安全技术专项资助项目(HNKJ20-H87);江苏省研究生科研创新计划资助项目(KYCX21_2365)。

年　　份：2023

卷　　号：48

期　　号：5

起止页码：1943-1956

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、DOAJ、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：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。

关 键 词：冲击地压 全锚索支护  特厚煤层 冲击强度  应力波

分 类 号：TD324] TD353