深井大断面沿空掘巷实体煤帮控制技术研究

"深井大断面沿空掘巷实体煤帮控制技术是针对深井大断面巷道在留设煤柱后的围岩控制问题，采用FLAC3D数值模拟软件进行研究，以找到最优的支护方案。通过对比3种不同的支护策略，发现实体煤帮设置8.5米长锚索的方案能显著减少巷道变形，降低两帮移近量，从而确保巷道的安全稳定。这一技术在现场实践中也得到了验证，对于提高高产高效工作面的安全生产具有重要意义。" 本文主要探讨的是深井大断面沿空掘巷的围岩控制问题。在深井开采中，大断面巷道的建设与维护是一项挑战，因为这涉及到复杂的地质力学问题，如巷道稳定性、煤柱支撑效果以及围岩变形等。沿空掘巷是指在采空区一侧开掘巷道，这种方式可以有效利用空间，但同时也加剧了围岩的应力分布不均，可能导致巷道失稳。 研究中，科研人员利用了FLAC3D这一强大的数值模拟工具，模拟了1305沿空巷道在保留4米煤柱时的3种不同支护方案。FLAC3D是一种基于离散元方法的三维地应力和流体动力学模拟软件，能够精确模拟地层中的应力、应变和流体流动，对巷道稳定性评估有重要作用。通过模拟，研究人员发现在实体煤帮布置8.5米长锚索的方案下，巷道的变形量最小，这意味着这种支护方式能更有效地约束和稳定围岩。 实体煤帮长锚索的加固原理主要是通过增加巷道侧壁的锚固力，将煤帮与巷道结构紧密连接，形成一个整体的支撑系统。长锚索可以深入到煤体内部，提供更大的锚固范围，从而增加对围岩的约束力，减小因开采活动导致的应力转移和巷道变形。 现场应用表明，实施实体煤帮8.5米长锚索的支护方案后，巷道两帮的移近量减少了75%，这是一个显著的改善，极大地提高了巷道的稳定性。这不仅减少了巷道维护的需求，也降低了事故风险，为高产高效的工作面提供了安全可靠的生产条件。 关键词：大断面巷道、沿空掘巷、数值模拟、实体煤帮、长锚索。这些关键词揭示了研究的核心内容，即通过数值模拟技术和特定的支护策略，解决深井大断面巷道的围岩控制问题，提升煤矿开采的安全性和经济效益。 这项研究为深井大断面沿空掘巷的围岩控制提供了理论依据和技术支持，对矿井安全生产有着积极的推动作用。通过科学的数值模拟和现场实践，确定了有效的支护措施，为类似工况下的巷道设计和施工提供了重要参考。