深部高强锚注切顶自成巷技术:解决回采巷道围岩控制

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"深部高强锚注切顶自成巷方法与验证-论文" 本文主要探讨了深部高应力回采巷道围岩控制的技术挑战,并提出了一种创新的解决方案——深部高强锚注切顶自成巷方法。该方法针对传统沿空掘巷和锚杆(索)支护巷道存在的问题,如巷道围岩变形严重、锚杆作用受限以及锚索承受过大应力等问题进行优化。 在研究过程中,科研团队以山东泰安孙村煤矿这一我国最大采深矿井为实际工程背景,通过监测分析发现,传统巷道支护方式不足以应对深部高应力环境,导致围岩变形大、破坏范围广,锚杆大部分失效,锚索接近极限负荷。为解决这些问题,他们进行了多因素(煤柱宽度、地应力、顶板围岩强度、切顶高度等)的数值试验,建立了评价指标,如顶板应力释放率、侧向支承压力提升率和围岩变形控制率,以此量化比较切顶自成巷与沿空掘巷的矿压变化规律和围岩控制效果。 在此基础上,研究人员提出了深部高强锚注切顶自成巷技术。该技术利用高强度的锚注来增强巷道顶板的完整性,通过预裂切缝切断采空区与巷道顶板间的应力传递,使巷道进入低应力区域。为了验证该方法的有效性,他们利用自主研发的地质力学模型试验系统进行了模型试验,结果显示,采用高强锚注切顶自成巷方法,巷道围岩应力平均下降20.8%,围岩变形量减少到沿空掘巷的45.1%,表明了显著的应力释放和围岩控制效果。 结合这些研究成果,研究者给出了相应的工程建议,并在孙村煤矿2215工作面进行了现场应用。实测数据显示,这种方法成功地控制了巷道围岩变形,实现了无煤柱开采,对深部矿井的安全高效开采具有重要指导意义。 关键词涵盖了切顶卸压、高强锚注、无煤柱开采、围岩控制和矿压变化规律,表明该研究聚焦于解决深部矿井开采中的关键问题,通过技术创新提升了巷道稳定性,减少了对资源的浪费,对未来的矿山工程实践具有深远影响。