深部高应力半煤岩巷失稳防治策略与最优支护技术

本文主要探讨了深部高应力半煤岩巷道的失稳机理及其相应的支护技术。在深入研究某矿1402E运输巷案例的基础上，文章首先概述了我国煤炭开采逐渐向深部转移的背景，以及深部岩体所面临的“三高”挑战，即高应力、高地温、高岩溶水压。这些因素导致巷道围岩应力增加，从而成为失稳的关键因素。 针对1402E运输巷的具体地质条件，其位于地下深处，井下标高较高，地质构造复杂，包括4#煤层的走向和倾角、直接顶与基本顶的岩性特点等。这个区域存在一定的自然发火性和煤尘爆炸风险，尽管水文地质条件相对简单，但局部的裂隙水可能对巷道施工构成潜在影响。 研究采用了现场调研、数值模拟和工程实践相结合的方法。通过对巷道的实地考察，研究人员发现了深部高应力半煤岩巷道失稳的主要原因是地应力的提高和巷道周围岩石的各向异性，这导致了巷道在施工过程中变形量显著增大。 在支护技术方面，文章重点介绍了1402E运输巷采用的锚带网索支护方案，其中锚杆的长度、直径、锚固长度和预紧力被设定为2200mm、22mm、1000mm和130kN。通过数值模拟验证，这种支护方式在控制巷道变形和稳定上表现出最佳效果。工程实践数据显示，巷道顶板和两帮的平均移近量分别为661.5mm和553.5mm，表明支护措施有效减少了围岩的失稳现象。 本文深入剖析了深部高应力半煤岩巷道失稳的深层次原因，并提供了针对性的支护策略，这对于指导类似地质条件下的巷道设计和施工具有重要的参考价值。未来的研究可能进一步探索更有效的支护材料和技术，以应对深部开采中更为复杂的地质挑战。