极弱胶结地层煤巷锚网索耦合支护技术及效果分析

"极弱胶结地层煤巷锚网索耦合支护效应研究及应用" 在煤炭开采中，极弱胶结地层是遇到的一大挑战，因为这种地层的岩石强度低，容易发生变形和破坏，从而影响煤巷的安全稳定。针对这一问题，本文深入研究了煤巷锚网索耦合支护技术，以提高支护效率和安全性。通过锚杆和锚索的支护机理分析，研究人员采用FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）软件进行数值模拟，研究了不同预紧力条件下锚杆和锚索对围岩应力场的影响。 FLAC3D是一种流行的三维离散元法软件，适用于地质、岩土和地下工程中的各种复杂问题。在本研究中，它被用来模拟分析锚杆和锚索施加预紧力后，如何改变地层内的应力分布。研究人员定义了一个名为围岩应力扩大系数k的指标，用于量化应力扩散的效果，进一步揭示了锚杆和锚索预应力的耦合作用。 对于极弱胶结地层中的矩形断面煤巷开切眼导硐，研究者提出了一个创新的支护技术方案，即结合锚网索和工字钢支架进行联合支护。通过FLAC3D数值模拟，比较了不同支护方案的效果，证明了联合支护方案的合理性和有效性。此外，该方案还经过了实际井下工业性试验的验证，确保了其在真实环境下的适用性。 为了评估支护效果，实施了实时监测系统，监测巷道围岩的变形以及锚杆和锚索的受力情况。监测数据表明，这种联合支护方案能够有效控制矩形断面煤巷的围岩变形，抑制塑性区的扩展，保障了围岩和支护结构的稳定性，提高了巷道的安全水平。 这项研究为极弱胶结地层的煤巷支护提供了新的理论依据和技术手段，锚网索耦合支护技术结合了锚杆、锚索和工字钢支架的优点，通过科学的数值模拟和实地试验，成功解决了此类地层中的工程难题，为同类工程提供了重要的参考。