复合顶板下软煤层巷道变形防治策略与支护设计

本文主要探讨了复合顶板松软煤层巷道的变形破坏机理以及相应的合理支护设计。作者张亮、方新秋和郭辉基于巷道围岩的物理力学特性，通过数值模拟的方法深入分析了这一特定地质条件下巷道的动态行为。研究发现，巷道的变形破坏主要源于两个关键因素：一是原有的支护体系未能提供足够的主动支撑，无法有效抵抗围岩应力；二是复合顶板和松软煤帮自身的物理力学性质较差，容易在应力作用下发生顶板离层和冒落，同时煤帮易发生片帮和下沉，这种破坏过程是相互影响和作用的。 顶板的不稳定导致巷道结构受到严重威胁，可能导致巷道的局部或整体垮塌，从而影响矿井的安全和效率。为了防止这种情况的发生，文中提出了在巷道掘进过程中应采取的支护对策。这包括但不限于采用新型的主动支护技术，如锚杆支护，以增强支护的强度和稳定性，及时释放围岩应力；实施分段支护，根据巷道的实际条件调整支护方式和强度；加强监测与预警系统，实时掌握巷道的动态变化，以便及时采取补救措施。 对于回采巷道，合理的支护设计更是至关重要。这涉及到巷道的尺寸优化、支护材料的选择（如选择具有高抗压性和韧性的材料）、支护结构的设计（如支撑形式、间距和深度），以及支护系统的定期维护和更新。此外，还应考虑到巷道服务年限内的煤炭开采压力变化，确保支护方案能适应不同阶段的开采需求。 本文的研究不仅提供了对复合顶板松软煤层巷道变形破坏机理的深入理解，也为实际工程中的巷道设计和支护管理提供了科学依据和技术指导，对于保障煤矿安全和提高生产效率具有重要的实践价值。