浅埋煤层巷道U型钢支架支护与旋采技术研究

"本文主要探讨了针对浅埋煤层回采巷道围岩变形严重问题的解决方案，以华盖山煤矿104工作面回风巷为实例，提出了采用U型钢可缩性支架的支护技术。通过数值模拟分析了该支架对巷道围岩应力分布和塑性区的影响，揭示了浅部围岩的剪切-拉伸破坏模式。在实际应用中，随着工作面的推进，支架压力分布有所变化，受采空区应力集中影响明显。文章还介绍了采用虚中心旋采方法、调整工作面调斜比例、改造带式输送机以适应巷道转弯的措施，并总结了工作面矿压显现的特点，包括峰值压力位置和受采空区应力集中的影响。" 在解决浅埋回采巷道围岩变形控制问题时，关键在于选择合适的支护方案。文中提到的U型钢可缩性支架是一种有效的支护结构，能够适应巷道的变形并提供必要的支撑力。通过数值模拟，研究发现这种支架可以改善围岩应力分布，减少塑性区的扩展，从而减轻巷道的变形程度。特别是在华盖山煤矿的实际应用中，U型钢可缩性支架在不同工作面推进阶段表现出不同的压力分布特性，这表明支架的压力响应与采空区的形成和应力重分布密切相关。 此外，为了应对“三软”煤层（即软岩、软煤、软顶板）的特殊地质条件，采用了虚中心旋采技术，通过调整工作面的倾斜比例，实现了对顶板的有效管理。这项技术配合带式输送机的改造，使得在旋采过程中能够保持煤流的连续输送，提高了开采效率。文章还指出，工作面峰值压力主要集中在煤壁前方10至15米的位置，且受采空区应力集中影响，平均压力显著增加。 结语部分总结了旋采技术在减轻冲击地压、调整工作面压力分布等方面的作用，以及大倾角开采中高档普采工作面的旋转扇形回采技术的应用。这些研究成果和实践经验对于类似地质条件下的煤矿安全高效开采具有重要的指导意义。 参考文献提供了进一步深入研究的路径，包括深部开采岩体力学、不规则煤柱影响下的冲击地压防治、大倾角开采技术以及综放工作面的大角度弧线旋转开采等主题，为相关领域的工程师和技术人员提供了宝贵的理论和实践依据。