【摘 要】
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针对突出煤层煤巷掘进突出危险性大、不易控制的难题,基于强化煤体结构及卸压增透瓦斯抽采时空协同机制,提出了穿层注浆加固与水力冲孔强弱耦合防突方法.从能量的角度分析了强弱耦合结构防治煤与瓦斯突出机理.借助数值模拟方法研究煤巷掘进时强弱耦合结构煤巷围岩应力响应及变形演化规律,得出强弱耦合措施能够实现应力集中纵深运移及减小煤巷变形的双重目的.进行现场试验发现,对比水力冲孔段,强弱耦合段煤巷围岩两帮变形量和顶板下沉量分别减小58.51％和61.42％;水力冲孔段煤巷两帮破碎程度大于强弱耦合段,且水力冲孔段和强弱耦合
【机 构】
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中国矿业大学安全工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,江苏 徐州 221116
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针对突出煤层煤巷掘进突出危险性大、不易控制的难题,基于强化煤体结构及卸压增透瓦斯抽采时空协同机制,提出了穿层注浆加固与水力冲孔强弱耦合防突方法.从能量的角度分析了强弱耦合结构防治煤与瓦斯突出机理.借助数值模拟方法研究煤巷掘进时强弱耦合结构煤巷围岩应力响应及变形演化规律,得出强弱耦合措施能够实现应力集中纵深运移及减小煤巷变形的双重目的.进行现场试验发现,对比水力冲孔段,强弱耦合段煤巷围岩两帮变形量和顶板下沉量分别减小58.51％和61.42％;水力冲孔段煤巷两帮破碎程度大于强弱耦合段,且水力冲孔段和强弱耦合段煤巷两帮应力集中区分别在4 m和5 m左右;采取强弱耦合方案后,煤巷掘进速度提升了15.34％.穿层注浆加固与水力冲孔强弱耦合防突措施可以降低煤层瓦斯含量和压力,增强煤体强度,减少巷道变形,保障煤矿安全生产.
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