三维锚索支护技术在松软厚煤层的应用

"松软厚煤层沿底施工三维锚索支护技术 (2003年) - 高明仕, 徐金海, 张农, 郭春生, 许兴亮 - 中国矿业大学, 平煤集团技术中心" 本文主要探讨了在松软厚煤层和特厚煤层中沿底施工的巷道支护问题，通过应用三维锚索支护技术和巷帮卸压技术，解决了传统锚杆支护难以应对的挑战。作者强调了三维锚索支护的力学原理，它能够提供径向、切向和轴向三个方向的预应力，改善煤岩应力分布不均的情况，提高煤岩的整体稳定性和承载能力。 1. 三维锚索支护机理 巷道开挖后，原岩应力状态发生变化，煤岩由三向受力转为二向受力。普通锚杆只能强化径向抗压强度，无法改善切向和轴向的抗压性能。三维锚索则通过在巷道煤岩表面施加三个方向的预应力，使得煤岩整体强度提升，减少应力集中区域的变形，防止冒顶事故的发生。 2. 巷帮卸压技术 为了进一步优化支护效果，文章提出辅助使用巷帮卸压技术。这种技术可以减轻巷帮周围的应力，降低煤岩的变形，与三维锚索结合，能更有效地控制巷道的稳定性。 3. 应用实例与经济效益 在实际应用中，三维锚索支护技术取得了显著的经济效益和社会效益，表明这种方法对类似条件的巷道具有较高的推广价值。特别是在松软厚煤层和特厚煤层的采煤过程中，可以有效解决一次采全厚巷道的支护难题。 4. 关键技术点 - 三维锚索设计：锚索布置形成X、Y、Z三个方向的反向应力，构建一个三维支护体系。 - 应力转移：通过三维锚索，将围岩的压力分散到各个支护单元，形成高强度应力环，促进围岩形成稳定的组合拱结构。 5. 对比与改进 相较于传统的锚杆支护，三维锚索支护技术能更全面地考虑煤岩的力学特性，弥补了锚杆间距大时中部煤岩可能出现的拉应力状态，提高了支护的安全性。 三维锚索支护技术和巷帮卸压技术是解决松软厚煤层、特厚煤层巷道支护问题的有效手段，对于改善巷道稳定性、保障矿井安全生产具有重要意义。这一技术的应用不仅降低了巷道维护的成本，还有助于提升矿产资源的开采效率。