金属矿山

作者：王国强朱帅赵泽泽陈梁,孔正

单位：1. 榆林市榆神煤炭榆树湾煤矿有限公司,陕西榆林719000;2. 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116;3. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116

基金：国家自然科学基金项目(编号:52104100)。

为解决强采动大采高厚砂岩组顶板围岩片帮失稳难题,以榆树湾 20113 工作面回风顺槽煤柱片帮控制为例,总结分析片帮破坏特征及主控影响因素,给出了基于 MATLAB 图像处理技术的钻孔裂隙分形维数破裂度定量表征方法,对比模拟研究了 4 种不同优化支护方案下的围岩位移场演化规律,针对性提出了以“强力控顶、高阻护帮、斜拉工字钢+锚网耦合控表”为核心的煤柱片帮控制方法,并进行了现场工业性试验。 研究结果表明:①片帮类型多样(高帮楔体削落型+中部鼓帮型+“S”形)、破坏深度广、支护锚固失效严重是煤柱片帮的主要特征;②厚砂岩组叠加效应、煤体强度低、矿压显现异常及柱体压杆效应显著是诱发煤柱片帮的主控因素;③“液压支架工作阻力强化+锚网索+锚索工字钢梁”联合支护技术为最优支护方案,采用该方案后巷道顶底板及两帮移近量仅分别为 143mm 和 181mm,相较于原支护方案分别降低了 70%与 72%,松动圈范围为 0. 524~ 0. 613m,煤柱表面无较大开裂裂纹,锚固煤体完整程度大幅提高,支护效果良好,有效解决了大采高厚砂岩组顶板围岩片帮失稳难题。

来源：2025年第9期

《金属矿山》期刊编辑部

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