沿空留巷直接顶稳定性突变分析及其控制

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1、第22卷第2期中国安全科学学报Vol．22No．22012年2月ChinaSafetyScienceJournalFeb．2012*沿空留巷直接顶稳定性突变分析及其控制桂海霞(安徽理工大学经济与管理学院，安徽淮南232001)学科分类与代码:6202730(安全控制论)中图分类号:X913.3;TU47文献标志码:A基金项目:国家自然科学基金资助(51174257)。【摘要】保持直接顶稳定，降低其突变所引起的危害是沿空留巷顶板控制的关键。基于沿空留巷直接顶力学模型，采用能量平衡分析法，建立直接顶突变的燕尾突变模型。结合某工程实例，阐述沿空留巷直接顶稳定性突变机理，分析巷帮煤体支撑力、巷

2、内支护阻力、充填体支撑力对直接顶稳定性突变的影响。实践表明，增加工作面超前加固范围，巷内支护采用高预应力强力锚杆与锚索等主动支护，巷旁采用膏体充填，能够提高充填体早期强度，延缓直接顶稳定性突变的发生和减轻突变发生的烈度。【关键词】沿空留巷;稳定性;直接顶力学模型;燕尾突变模型;突变控制AnalysisandControlofStabilityMutationofImmediateRoofintheGob-sideEntryRetainingGUIHai-xia(SchoolofEconomicsandManagementEngineering，AnhuiUniversityofScie

3、nceandTechnology，HuainanAnhui232001，China)Abstract:Itisthekeytocontrollingimmediateroofofthegob-sideentryretainingthatmaintainingthestabilityofimmediateroofandreducingtheharmarisingfrommutation．Baseduponmechanicalmodelofimmediateroof，energybalanceanalysismethodwasappliedtoestablishaswallowtailca

4、tastrophemodel．Basedonacertainengineeringexample，themutationmechanismofimmediateroofwasillustrated，andtheimpactsofsupportforceofcoal，roadway-insupportresistanceandbackfillsupportforceonthestabili-tymutationofimmediateroofwereanalyzed．Practiceshowsthattoexpandadvancereinforcementscopeofworkingfac

5、e，touseroadway-ininitiativesupportingofhighstrengthprestressedanchorboltsandroadsidepastebackfill，andtoimproveearlystrengthofroadsidebackfillcandelaystabilitymutationofimmediateroofandreducetheintensityofmutation．Keywords:gob-sideentryretaining;stability;mechanicalmodelofimmediateroof;swallowtai

6、lcatastrophemodel;mutationcontrol便能从根本上解决高瓦斯采煤工作面上隅角瓦斯积0引言［1］聚和超限的难题。采用Y型通风方式必须采用大量研究结果表明，对高瓦斯采煤工作面，U型沿空留巷技术。沿空留巷技术成败的关键是充填体通风方式是一种传统而又落后的通风方式，采用能否适应沿空留巷顶板岩层活动规律和有效地控制［2］Y型通风方式，能够改变采空区的风流方向，从而改直接顶稳定。张国华详细论述过锚杆支护条件变采空区瓦斯运移规律，若辅以其他措施治理瓦斯，下超前主动支护沿空留巷顶板破碎的原因，提出了*文章编号:1003－3033(2012)02－0037－07;收稿日期:2

7、011－12－09;修稿日期:2012－01－30中国安全科学学报第22卷·38·ChinaSafetyScienceJournal2012年“匹配协调、力求均布、弱化扰动”的预防原则。李1．1巷帮煤体弹塑性区宽度［3］化敏分析了沿空留巷顶板岩层运动的过程及其变形特征，进行了沿空留巷顶板岩层控制设计。张巷帮煤体弹塑性区宽度将影响到关键块B的［4］东升用相似材料模拟和计算机数值模拟，对综放断裂位置及沿空留巷围岩的应力分布等，其计算公［6］沿空留巷