动态分段控制：神华蒙西沿空掘巷的围岩稳定性提升策略

本文主要探讨了在神华蒙西矿区单翼开采中，由于采掘接替紧张的问题，如何通过科学的方法和技术手段来优化沿空掘巷的工作面围岩控制。研究者采用了现场观测和数值计算相结合的方式，深入研究了迎采动工作面在进行沿空掘巷时上覆岩层的运动规律以及巷道围岩的变形特性。他们发现，在迎采动阶段，巷道围岩的变形量与采掘工作面的距离呈现出逻辑斯蒂函数的关系，这种关系反映了随着距离的增加，围岩变形程度呈现非线性增长。而在沿空掘巷阶段，巷道围岩的变形量则与掘进距离呈指数函数关系，表明随着掘进深度的增加，围岩的应力分布和稳定性会有所变化。 基于这些发现，研究团队提出了一套动态分段控制理论，其中包括"高阻支护"策略，即采用高强度的支撑结构来减缓围岩压力；"动态监测"，通过实时监控围岩状态，及时调整支护措施；"分段控制"，将掘进和支护过程划分为多个阶段，分别制定相应的管理方案；"固结煤帮"，确保巷道周边煤体的稳定性；以及"稳控顶板"，通过合理的顶板管理技术保持巷道的稳定。 具体的技术实施包括"分段锚网索梁联合强力支护"，利用多种支护方式组合，增强巷道的承载能力；"重点时段窄煤柱注浆加固"，在关键时期对煤柱进行强化处理，提高其抗压性能；以及"单体支柱π钢梁加强支护顶板"，针对性地对顶板进行加固，防止塌方。 通过现场实践，这项动态分段控制技术被证明是有效的，它成功地控制了迎采动工作面沿空掘巷过程中巷道顶底板和两帮的变形量，使之都保持在900毫米以下，从而有效地避免了因围岩变形而导致的巷道破坏。这对于提升矿井的开采效率，保障安全生产具有重要意义。本文的研究成果为煤炭行业提供了一种实用且科学的围岩控制方法，对于解决类似开采难题具有重要的参考价值。