软弱煤岩复合顶板巷道破坏机理与新型支护技术

"软弱煤岩复合顶板巷道破坏机理与支护技术" 本文主要探讨了在煤矿开采过程中遇到的软弱煤岩复合顶板巷道的稳定性问题及其解决策略。研究背景是由于软弱煤岩层的特性，如高应力、地质条件复杂、水分影响以及围岩结构不合理，导致巷道出现不协调变形、片帮严重和支护结构破坏等问题，进而可能引发冒顶事故。为解决这一难题，研究者采取了多种方法进行综合研究。 在支护技术方面，不同的学者提出了不同的解决方案。柏建彪等人建议使用注浆全长锚杆支护技术，以增强围岩强度；孟庆彬等则采用了“梁-拱锚固结构”来支撑软弱破碎的复合顶板煤巷；李昂等提出锚索网梁耦合支护技术优化方案；张永安通过数值模拟优化了复合顶板的支护方式。这些研究在实践中都取得了一定的效果。 在变形破坏机理的研究上，学者们关注了顶板岩层的轴向压力、水平侧压力、岩层弹性模量等因素对巷道稳定性的影响。例如，李东印研究了复合顶板岩层受压与变形的关系，贾蓬通过数值模拟分析了侧压力对顶板破坏的作用，而陈晓祥则指出倾斜复合顶板的最大下沉位置及其影响因素。 尽管已有研究在软弱煤岩复合顶板的稳定性控制上取得进展，但由于软弱煤岩的特殊性和不同工程条件的差异，简单地套用已有方案并不适用。因此，本研究通过现场调查、实验室试验、理论分析和数值模拟等多角度研究软弱煤岩复合顶板的破坏机理，旨在提出更针对性的支护优化技术。在具体案例中，针对某煤矿的8DE煤层，其煤质稳定但被炭页岩分隔成多层，每层厚度不一，导致围岩控制面临挑战。现有的开采方式存在一定的问题，需要改进支护策略。 软弱煤岩复合顶板巷道的稳定性和支护技术是煤矿安全生产的关键。通过多学科交叉研究，包括地质力学、材料科学和工程实践，可以更好地理解顶板变形破坏机理，并制定出更有效的支护方案，以保障矿井的安全和经济效益。这项研究对于相似地质条件下的煤矿巷道设计和支护具有重要的理论指导和实践参考价值。