高应力软弱夹层顶板巷道三维一体化控制技术与应用

"高应力软弱夹层顶板大断面巷道三维一体化控制技术研究" 在采矿工程领域，高应力软弱夹层顶板大断面巷道的稳定性控制是一项极具挑战性的任务。针对这一问题，本文以山西潞安矿业集团有限责任公司李村煤矿的2302回风巷为实际工程案例，深入探讨了如何有效解决此类巷道的稳定性问题。 首先，文章分析了2302回风巷现有的支护设计存在的不足，这些不足可能在高应力环境下导致巷道围岩的过度变形，从而影响巷道的安全与稳定。通过对巷道原支护设计的剖析，发现其可能无法有效抵御软弱夹层顶板的破坏和大断面带来的应力集中。 接着，利用 FLAC3D 软件进行了数值模拟研究，这是一种广泛应用于地质力学分析的三维离散元程序。通过模拟不同支护参数对2302回风巷围岩变形的影响，研究人员能够更准确地预测巷道的变形规律，为优化支护设计提供科学依据。经过一系列的计算和对比，确定了最佳的支护参数组合。 在此基础上，提出了三维支护结构+帮顶底一体化控制技术。这种技术强调了支护结构的三维整体性，旨在增强巷道顶部、两侧及底部的协同支护效果，以应对高应力和软弱夹层带来的挑战。三维支护结构能更好地分散和传递压力，而帮顶底一体化控制则确保了巷道各个部位的稳定性。 在现场应用中，当工作面进行回采时，2302回风巷的顶板下沉量最大为21.6cm，两帮移近量最大为35.6cm，底鼓量最大为15.7cm。这些数据表明，所提出的控制方案有效地减少了巷道的变形，显著提高了其稳定性。因此，这项三维一体化控制技术对于解决类似地质条件下的巷道稳定性问题具有重要的实践价值和参考意义。 总结来说，"高应力软弱夹层顶板大断面巷道三维一体化控制技术研究"是一篇深入探讨采矿工程中复杂地质条件下的巷道稳定性控制的论文。通过理论分析、数值模拟和现场应用，该研究为高应力环境下的巷道支护提供了新的解决方案，对于提升煤矿安全性和生产效率具有重要意义。