大断面煤巷联合支护技术：FLAC3D模拟与工程应用

本文主要探讨了大断面煤巷锚杆桁架联合支护技术在厚煤层中的应用。研究以薛村煤矿1927运输巷为实验对象，利用FLAC3D数值模拟软件进行了深入分析。研究发现，随着巷道宽度的增加，巷道顶部的塑性区破坏范围增大最为显著，而两帮次之，底部破坏最小。巷道围岩的变形破坏趋势随深度递减，深部的破坏变形呈现出负指数关系。巷道顶部的表面变形以及增量都达到最大，两帮次之，底部则最小。锚杆支承压力表现出浅部增高的特性，而在深部则逐渐降低，且随着巷宽增加，支承压力峰值向深处转移。 这种联合支护技术的关键在于，桁架锚索能够锚固在肩角稳定性较高的区域，形成稳定的支撑结构。同时，通过封闭结构可以有效地保护顶板，防止其过早破裂。此外，使用桁架锚索和锚固空间附加应力网可以协同增强围岩的承载能力和抵抗变形的能力。这种创新的支护方式有助于提高整体巷道的稳定性。 实证研究表明，通过高强高预紧力锚杆与桁架锚索的联合使用，巷道两侧的移动量减小到98毫米，顶底板之间的移动量也显著降低至128毫米，而顶板的离层量仅3毫米，显示出显著的支护效果。这表明该技术对于处理大断面煤巷的复杂地质条件和高应力状态具有良好的应用前景。 总结来说，本研究通过对大断面煤巷的细致模拟分析，提出了适用于厚煤层的新型锚杆桁架联合支护技术，为煤炭开采过程中的巷道稳定性和安全性提供了有力的技术支持。这项技术将有助于减少巷道变形，提升生产效率，并减少潜在的事故风险。