厚煤层顶板巷道应力分析与支护技术

"厚煤层顶板巷道围岩应力特征及围岩控制技术" 在煤炭开采过程中，厚煤层顶板巷道的稳定性是保证安全生产的关键因素之一。本文由李胜虎、许光辉和胡世斌等人进行研究，他们在陕西火石咀煤矿有限责任公司的8711工作面进行了实地考察和数值模拟分析。这项研究旨在理解和解决厚煤层巷道的围岩应力分布、破坏特征以及如何有效进行围岩控制。 研究中，研究人员运用了UDEC（Unconfined Discrete Element Code）数值模拟软件，这是一种广泛应用于地质力学领域的离散元方法，能够精确模拟复杂地质条件下的应力分布和结构物的变形情况。通过对厚煤层顶板巷道的模拟，他们揭示了巷道周围岩石在开采过程中的应力变化特点，以及巷道可能出现的破坏模式。 研究表明，厚煤层开采会导致顶板受到极大的压力，进而产生显著的变形，这对巷道的稳定性构成了严重威胁。为了应对这一问题，研究团队提出了以锚杆钢带和锚索配大托盘为主的巷道支护设计方案。锚杆钢带可以提供横向支撑，增强巷道壁的稳定性，而锚索与大托盘的组合则能有效承受和分散顶板传递下来的垂直压力，防止巷道顶部塌陷。 在实施该支护方案后，通过巷道表面收敛监测，研究人员收集了实际数据，这些数据显示巷道的变形趋势符合预期，证明了他们的设计具有良好的可靠性。矿压监测作为验证手段，进一步确认了研究的科学性和支护措施的有效性。 此外，通过分析巷道的变形规律，可以为未来的巷道设计和维护提供理论依据，优化支护策略，降低事故风险，提高煤炭开采的安全性和效率。此项研究对于厚煤层开采的围岩控制技术发展具有重要意义，有助于推动我国煤炭行业的科技进步和安全管理水平的提升。 关键词：厚煤层顶板；数值模拟；应力分布；破坏特征；巷道支护；矿压监测；安全性；稳定性