煤矿巷道蝶形塑性冒落区支护技术研究与应用

"西山煤电集团杜儿坪矿72909切眼在掘进过程中遇到局部顶板冒落问题，研究通过模拟分析揭示了该地段受特殊地质构造影响，坚硬顶板上方存在软弱层，应力集中并形成蝶形应力分布。采用锚杆索补强和辅助支护措施有效提高了支护强度，该方案对类似巷道有指导意义。" 本文主要探讨了蝶形塑性冒落区顶板支护技术在煤矿巷道支护中的应用，特别是在西山煤电集团杜儿坪矿72909切眼的实例。顶板事故是煤矿安全生产的主要威胁，其中巷道冒顶是最常见且危险的形式。巷道支护设计的关键在于预测和应对冒顶隐患，而蝶形塑性区理论为此提供了新的理解。 "蝶形效应"是指在非均匀应力环境下，巷道局部会出现应力集中，形似蝴蝶翅膀的塑性破坏区域。这一区域具有穿透性和旋转特性，可能导致巷道顶板的突然垮塌。研究者赵志强、马念杰等人通过对地应力的实测研究，揭示了这种现象，并指出蝶形塑性区是巷道失稳和冒顶的直接原因。 在72909切眼的具体案例中，掘进至205~214m位置时，由于坚硬顶板上方的软弱层，应力集中并导致局部冒顶。为解决这一问题，采取了锚杆索补强和辅助支护措施，增强了支护系统的整体强度，成功控制了巷道变形，确保了安全通过冒顶区域。这种联合支护方法对于类似地质条件下的巷道具有重要的参考价值。 针对蝶形塑性冒落区的支护技术研究，不仅有助于预防和控制煤矿巷道冒顶事故，也为今后的巷道设计和施工提供了科学依据。通过对地质构造的深入理解和支护技术的创新应用，可以更有效地保障煤矿安全生产，减少顶板事故的风险。