特厚煤层巷道全锚索控制技术:解决强采动变形

需积分: 0 0 下载量 15 浏览量 更新于2024-09-03 收藏 933KB PDF 举报
"特厚煤层强采动巷道顶板全锚索控制系统研究" 这篇研究主要探讨了在大采高综放(综合机械化放顶煤)条件下,如何应对特厚煤层巷道因强采动导致的大变形问题。研究通过现场调研、数值模拟、井下试验和现场实测等多手段,深入分析了特厚煤层巷道的变形特征,并提出了一种创新的顶板全锚索控制系统。 1) 特厚煤层巷道的大变形主要由四个因素引起:“三大一快”开采特征,即大采高、大断面、大吨位和快速推进;强采动应力的影响,使得巷道承受巨大动态压力;顶煤与夹矸层之间物理力学性质的巨大差异,导致不同层间稳定性不同;以及现有的顶板支护强度不足以抵御这些影响。巷道的变形特征表现为顶板煤岩离层严重、对采动影响敏感度高以及变形过程的不均匀性。 2) 提出的全锚索控制系统采用高预应力小孔径锚索与厚层高强度钢带相结合,形成了一个双承载结构。这种结构能够有效地抑制锚索锚固区域内的顶板离层和变形,增强了巷道的稳定性。 3) 在全锚索支护过程中,锚索的长度、排距和预紧力等参数的选择对顶煤中形成叠合预应力带的厚度、预应力的扩散传递方向和范围有显著影响。通过调整这些参数,可以精确控制顶板的应力状态,进一步防止巷道变形。 研究还详细介绍了实际应用全锚索系统在特厚煤层大断面强采动巷道的成功案例,证明了该系统的有效性。这项工作对于提高特厚煤层开采的安全性和效率,以及解决类似地质条件下的巷道稳定性问题具有重要的理论指导和实践价值。同时,它也为未来煤炭行业的巷道支护技术和矿压控制提供了新的思路和技术支持。