松软特厚煤层巷道支护：高预应力锚杆锚固效应研究

"锚固长度对松软特厚煤层巷道支护稳定性影响研究" 文章主要探讨了在松软特厚煤层条件下，如何通过改进巷道支护技术来提高支护稳定性。针对孟家窑煤矿5#煤层的特殊地质条件，传统的架棚支护方法已无法满足需求，因其强度、刚度不足且缺乏主动性，导致顶板破碎区域扩展。为解决这一问题，研究引入了高预应力、强力锚杆(索)支护理论。 1. 工程地质条件 孟家窑煤矿的5#煤层特点是厚度大、强度低、易碎，煤岩体的抗拉强度和抗压强度分别为0.96 MPa和4.2 MPa，这使得煤层的完整性较差，对支护提出更高要求。矿井的地质结构复杂，包括断层、褶曲等，增加了支护的难度。 2. 高预应力强力锚杆(索)支护理论 高预应力锚杆(索)支护理论主张通过施加高预应力，使锚固区的围岩保持受压状态，防止离层、滑动、裂隙扩展等现象，抑制围岩的弯曲、拉伸和剪切破坏。这一理论强调锚杆的主动支护作用，以增强支护系统的稳定性。 3. 锚固长度的影响 通过对不同锚固长度下的锚杆锚固效果进行数值模拟，研究发现锚固长度直接影响锚杆在顶煤中的预应力分布。较长的锚固长度能更有效地传递预应力，改善煤岩体的稳定性。 4. 工业性试验结果 在5105切眼进行的井下工业性试验显示，采用高预应力锚杆锚索组合支护系统后，巷道变形量显著减小，外侧帮和顶板的变形分别控制在12 mm和35 mm，且顶板几乎没有离层。锚杆和锚索承受的压力适中，表明该支护方案有效且稳定。 锚固长度的选择对于松软特厚煤层巷道的支护稳定性至关重要。通过优化锚固长度和采用高预应力锚杆(索)支护，可以显著提高支护效果，减少巷道变形，保障矿井的安全高效生产。这项研究为类似地质条件下的煤矿提供了有价值的参考，有助于推动煤矿支护技术的进步。