褐煤矿区弱胶结砂岩巷道支护技术与应用

"褐煤矿区弱胶结砂岩巷道支护技术研究" 在煤炭开采领域，巷道支护是保障矿井安全和生产效率的关键环节。本文针对褐煤矿区弱胶结砂岩巷道的特殊地质条件，其特点是岩石胶结程度低，易发生大变形，给巷道稳定性带来严重挑战。为了有效解决这一问题，研究人员进行了深入的地质力学测试、黏土矿物成分分析以及可锚性试验，以了解巷道围岩的物理和力学特性。 研究中提出的巷道支护技术主要包括以下几个方面： 1. 强力承压拱：利用巷道自身形成的自然拱形结构，通过强化支护材料和设计，增强巷道顶部的承载能力，减少因岩石压力引起的变形。 2. 全断面及时支护：在巷道掘进过程中，采取连续、快速的支护方式，确保新开凿的巷道壁面得到及时支撑，防止围岩过早松动和破裂。 3. 全长预应力锚固：采用高预紧力锚杆，对巷道进行全长锚固，提前施加应力，使锚杆与围岩形成牢固的结合，增加支护系统的整体稳定性。 4. 强力护表：强化巷道表面的支护，使用高强度的网索和锚固材料，提高支护层抵抗围岩蠕变和破裂的能力。 5. 预应力有效扩散：通过合理的设计和施工，使预应力均匀分布在支护系统中，减少局部应力集中，进一步提高巷道的长期稳定性。 实验结果显示，这套高预紧力强力锚杆支护系统成功替代了传统的架棚支护，不仅降低了支护成本，减少了工人的劳动强度，还显著控制了巷道的变形。巷道的整体收敛率被限制在3%以内，这意味着巷道的稳定性得到了显著改善。同时，巷道两帮的最大移近量为55毫米，顶底板的最大移近量为38毫米，这些数值远低于未采取此技术时的变形量，显示出了该技术的有效性。 褐煤矿区弱胶结砂岩巷道的支护技术研究，通过综合运用地质力学、材料科学和工程实践，为类似地质条件下巷道的稳定支护提供了新的解决方案。这种技术的实施对于保障矿工安全、提高煤炭开采效率以及降低运营成本具有重要意义，并为同类问题的解决提供了参考。