深部采动巷道顶板蝶形塑性区对冒顶风险的影响与可接长锚杆对策

本文主要针对深部采动巷道顶板稳定性这一关键问题进行深入研究。在深部煤炭开采过程中，由于巨大的地下应力环境，巷道围岩在双向非等压条件下的塑性区形成及其力学机制引起了学者们的广泛关注。研究者马念杰、赵希栋、赵志强、李季和郭晓菲合作，通过对深部采动巷道的具体分析，揭示了以下几个重要的发现： 首先，当深部采动巷道围岩的双向压力比值λ（0＜λ＜1）较小时，塑性区的形态不再局限于传统的圆形或类椭圆形，而是呈现出独特的蝶形分布。这种蝶形特征意味着，当蝶叶位于巷道顶板上方时，巷道顶板的稳定性会显著降低，更容易发生冒顶事故。 其次，采动应力的方向对围岩的破坏程度和潜在冒落区域有显著影响。围岩的最大破坏深度取决于应力的作用，而这个深度与可能的冒落高度之间的关系直接影响顶板的稳定性。当这两者相同时，顶板的稳定性最为脆弱，需要特别关注和控制。 为了确保顶板的稳定，文章提出了一种可接长锚杆支护技术。这种技术强调了支护体的长度和延伸性能的重要性，能够有效地应对深部采动巷道围岩的强烈下沉。现场试验结果显示，可接长锚杆在实际应用中表现出优良的适应性和支撑效果，对于维持巷道的稳定性起到了积极的作用。 该研究被发表在《煤炭学报》上，得到了国家自然科学基金等多个项目的资助，包括51234005和51434006项目以及中国矿业大学(北京)博士研究生拔尖创新人才培育基金项目。文章的关键词包括深部采动巷道、塑性区、可接长锚杆，为煤炭开采中的顶板控制提供了理论依据和技术指导。 这篇论文深入探讨了深部采动巷道顶板稳定的力学机制，为提升煤炭开采过程中的安全性和效率提供了重要的科学依据，对于优化巷道设计和预防冒顶事故具有重要的实践价值。