高应力煤巷‘卸压-耦合’支护技术与失稳机理研究

"本文主要研究了高应力强动压煤巷的‘卸压-耦合’支护技术，针对五阳矿7609运输巷的实际工程问题，如巷道严重变形、顶板岩层破裂及支护构件失效。通过分析顶板钻孔窥视数据，了解了顶板破裂的程度和范围。利用FLAC3D软件进行了数值模拟，探讨了不同动压系数对围岩塑性区和位移场的影响，揭示了巷道失稳破坏的机制，并确定了临界动压系数为2.0。基于这些发现，提出了‘卸压-耦合’的支护策略，调整了原有的支护参数。经过工业性试验验证，应用此技术后巷道的变形得到有效控制，顶板最大下沉、底鼓和两帮移近量显著减少，锚固区内外的离层量也得到了改善。" 在这篇研究中，作者首先面对的是五阳矿7609运输巷的严重工程挑战，包括巷道的大幅变形和支护失效。通过分析顶板的钻孔窥视结果，能够评估顶板破裂的状况和范围，这是理解巷道稳定性问题的关键步骤。接着，借助FLAC3D软件进行数值模拟，对不同动压系数下的围岩响应进行了深入研究。动压系数是衡量巷道受到动态压力影响的重要指标，当其超过一定阈值（2.0），会导致围岩产生大的塑性变形，进而引发巷道失稳。 巷道失稳机理的总结对于提出有效的支护策略至关重要。在明确了临界动压系数后，研究人员提出了“卸压-耦合”支护技术，这是一种旨在减轻巷道内部压力并强化支护结构的综合方法，通过对原有支护参数的优化，以适应高应力和强动压环境。 工业性试验的结果证明了这一技术的有效性。采用“卸压-耦合”支护后，巷道的变形明显减小，顶板最大下沉量下降到30mm，底鼓量降至13.7mm，两帮最大移近量减为25.6mm。同时，锚固区内外的离层量分别控制在3.5mm和20.6mm，这极大地减少了围岩的有害变形，提高了巷道的稳定性。 这项研究不仅解决了特定矿井的具体问题，也为类似高应力、强动压条件下的煤巷支护提供了理论依据和技术参考，具有重要的实践价值。通过深入研究失稳机理和数值模拟，提出的“卸压-耦合”支护技术有望成为未来此类巷道稳定性的标准解决方案之一。