高预应力全长锚固技术在破碎煤层小煤柱护巷中的应用

"顶板砂岩含水‘三软’破碎煤层小煤柱护巷技术研究" 在煤炭开采过程中，面对复杂地质条件下的顶板砂岩含水、胶结性差、煤层破碎等问题，传统的巷道支护技术往往难以有效应对。本文针对这种被称为“三软”（软岩、软煤、软水）的特殊地质情况进行了深入研究，并提出了一种创新的小煤柱护巷技术。研究者通过地质力学现场测试、岩石成分分析以及井下可锚性试验，揭示了顶板砂岩含水、小煤柱侧煤体破碎严重、采空区积水渗漏和底板强膨胀等因素是导致巷道破坏的主要原因。 为了克服这些挑战，研究团队提出了新的支护理念，包括自承拱设计、强化护表能力、全长高预应力锚固以及支护系统相互匹配等。自承拱设计旨在增强巷道自身的承载能力，减少外部压力对巷道结构的影响。强化护表能力则强调提高支护材料与巷道表面的结合强度，以防止煤体进一步破碎。全长高预应力锚固是利用高预应力锚杆和锚索，确保整个巷道长度内的稳定锚固，以抵御顶板砂岩的含水和破碎特性。支护系统相互匹配则是根据巷道的具体条件，选择合适的支护材料和方法，确保各部分支护效果协调一致。 在实际应用中，该技术采用了高预应力全长锚固锚杆和锚索，成功地保护了顶板砂岩含水“三软”破碎煤层的小煤柱护巷巷道。在回采期间，巷道煤柱侧帮的平均移近量控制在388.9mm，顶板最大下沉量仅为261mm，这一显著的改善基本消除了巷道的维修需求，从而提高了工作效率。工作面的平均推进速度达到了7.5m/d，远超传统技术下的速度，证明了新技术的有效性和实用性。 这项研究不仅提供了针对“三软”煤层的针对性支护方案，也为其他类似地质条件下的巷道支护提供了理论和技术支持。其成果对于提高煤炭开采的安全性和经济性具有重大意义，对于推动我国煤炭行业的科技进步和技术创新具有积极的促进作用。