深部综放大断面沿空巷道实体煤帮加固方法与有效性研究

在深部综放开采过程中，大型沿空巷道的施工面临诸多挑战，特别是在实体煤帮的稳定性和支撑力上。由于深部开采的特殊性，大断面沿空掘巷的实体煤帮容易发生大面积破坏和严重鼓出，这对巷道的结构安全和煤炭资源的高效利用构成了威胁。针对这一问题，本文提出了一个创新的加固方法，即通过锚杆、金属网和长锚索的联合应用来强化实体煤帮。 锚杆作为基础支撑，能够深入煤体内部，提供局部的承载力，并通过其预应力作用防止煤帮的进一步垮塌。金属网则作为辅助结构，可以增加煤帮的连续性和整体性，防止小块煤体的脱落。长锚索则在大跨度下提供稳定的横向支持，有效抵抗因巷道开挖导致的煤帮侧压力。 加固原理基于力学原理，主要涉及材料的强度、刚度以及煤体的物理特性。锚杆与金属网的组合形成复合承载结构，既能分散应力，又能增强煤帮的整体稳定性。长锚索则通过拉力平衡巷道两侧煤帮的不平衡张力，确保整体系统的稳定。参数的选择和确定至关重要，它涉及到锚杆直径、长度、间距、金属网的规格、锚索的布置方式和深度等因素，需要根据煤层硬度、巷道尺寸、地质条件和预计的荷载进行精确计算和优化。 设计方法强调了工程实践与理论研究的结合，既要考虑巷道的承载能力，也要考虑到施工的可行性和经济性。控制对策包括定期的监测和维护，及时发现并处理可能的裂缝和变形，确保加固效果的持续有效。通过现场的实际应用，验证了这种方法的有效性，证明了它可以显著减少巷道维护成本，提高安全性，延长巷道使用寿命，从而提高深部综放开采的整体效益。 总结来说，本文研究的大断面沿空巷道实体煤帮加固技术，是解决深部开采复杂环境下的关键支撑措施，对于保障深部开采安全、提高生产效率具有重要意义。通过对加固机理的深入剖析和参数的合理选择，为类似工程提供了科学的指导和技术参考。