大断面煤巷采动影响下的变形破坏与控制策略

"大断面采动剧烈影响煤巷变形破坏机制与控制技术" 本文主要探讨了在大型综放（综合机械化放顶煤）工作面前后，大断面煤巷所遭受的强烈采动影响下的变形破坏机理以及相应的控制技术。以王家岭煤矿20102回风巷道为例，研究者通过现场调查、理论分析、数值模拟和井下试验等多种方法深入分析了巷道变形破坏的原因。 首先，大断面综放巷道在掘进过程中容易遇到的主要问题包括冒顶、垮帮和支护体损毁，这主要是由于以下几个因素造成的： 1. 高支承压力：相邻大型综放面开采导致的高支承压力是造成巷道破坏的重要原因，这使得围岩承受极大的应力。 2. 围岩裂隙发育、强度低：采动过程中产生的裂隙使围岩的稳定性降低，加上原本的岩石强度不足，加剧了巷道的变形。 3. 大断面：巷道的截面积大，增加了其在矿压作用下的不稳定性。 4. 支护不合理：现有的支护方式可能无法有效抵御高强度的矿压，导致巷道失稳。 研究揭示了巷道变形破坏的动态过程：大型综放开采引发大面积高支承压力和应变能的积累，随后巷道开挖导致应变能的剧烈释放，这使得围岩结构恶化，强度减弱，最终在支护不利和大断面等因素共同作用下，巷道发生严重失稳破坏。 基于以上研究，文章提出了巷道掘进和回采期间的围岩控制策略和技术。这些对策包括优化支护设计，考虑地质条件选择合适的支护材料和结构，如使用桁架锚索来增强支护效果，以减少巷道变形。此外，对巷道的支护方案进行了具体的设计和调整，以适应现场的地质和生产条件。 实践证明，应用这些综合控制技术后，巷道顶板、两帮和底板的变形量显著减小，分别控制在136毫米、116毫米和132毫米，确保了巷道的稳定状态。这一成果对于解决类似条件下大断面煤巷的安全掘进和维护具有重要的指导意义，也为未来类似工程提供了参考和借鉴。 关键词：煤巷；综放；支承压力；桁架锚索；偏应力 这篇研究属于行业研究，关注的是煤炭开采中的一个重要问题，即如何在高强度采动影响下保证大断面煤巷的安全稳定，通过理论与实践相结合的方法，提出了解决方案，对煤炭行业的巷道建设与维护具有深远影响。