坚硬顶板巷内留巷与密闭关键技术研究与应用

本文主要探讨了坚硬顶板巷内切顶留巷与密闭技术在解决巷道围岩控制问题上的创新研究。针对传统的留巷方法在坚硬顶板条件下存在的顶板难以及时切落、巷道稳定性差的问题，研究人员采用数值模拟与现场试验相结合的方式，深入剖析了巷内小结构围岩的变形破坏机理。他们提出了“时空协调组合支护”的新理念，这是一种综合考虑时间和空间维度的支护策略，旨在提高支护的有效性和适应性。 关键的创新技术包括巷内组合滑移桁架切顶系统，这种系统能够在巷道内精确切割顶板，确保采空区直接顶和下位老顶的顺利切断，从而减少巷道的变形。同时，还研发了柔性阻燃垫层密闭布帘，用于有效封闭采空区，防止瓦斯泄漏和其他有害气体逸出，实现良好的矿井环境管理。 通过井下工业性试验，结果显示巷道的变形以底鼓为主，最大底鼓量达到150毫米，两帮移近量为120毫米，而顶板基本没有离层，这表明新的支护方案对于控制巷道围岩变形非常有效。特别是对顶板离层的监测数据显示，经过优化后的支护，锚杆锚固区内的最大离层值仅为5毫米，6米范围内最大离层值为16毫米，表明锚固强度和支护设计的有效性得到了提升。 文章总结时强调了高应力、岩性差和强度低等因素对巷道稳定性的影响，以及改进支护参数的重要性。针对这些情况，研究者提出采用高强锚网带和预应力带梁锚索的联合支护方案，以强化巷道的初始支护强度，并实现帮顶的相互控制。 通过数值模拟和实际工程验证，优化后的支护方案显示出显著的效果，不仅有效地控制了巷道两帮的移近量，保持在126毫米以内，而且顶底板移近量也被控制在82毫米，确保了巷道的稳定性和安全性。 本文的研究成果为坚硬顶板巷道的开采和巷道围岩控制提供了重要的理论和技术支持，具有较高的实用价值和理论意义。相关参考文献引用了多位专家在深部开采岩体力学、煤巷底鼓控制、巷道围岩控制技术和回采巷道变形控制等方面的前沿研究，为后续类似领域的研究奠定了坚实的基础。