大倾角软岩煤巷支护创新方案与应用效果

本文主要探讨了大倾角煤层软岩煤巷的特殊支护技术研究及其实际应用。研究以李子垭南二井3102工作面的回采巷道为例，巷道地质条件复杂，煤层倾角平均约为45°，巷道顶板主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、泥岩粉砂岩等构成，这些岩层硬度较低，稳定性较差，容易发生巷道变形和破坏。原有的支护措施在应对这种复杂地质条件下显得力不从心，导致巷道顶底板移近量高达550～930mm，对煤矿的运输、行人和通风产生了严重影响。 通过物理相似模拟实验，研究人员揭示了松软顶板和坡顶煤部位支护失效的关键因素，即由于围岩的极松软和破碎特性，加上应力状态复杂，使得支护结构的稳定性受到挑战。为了有效解决这一问题，作者提出了"锚杆锚索+金属网+W型钢带+喷浆"的联合支护方案。锚杆锚索提供初期支护，金属网增强整体性，W型钢带提供额外的侧向支撑，而喷浆则用于封闭巷道并提高岩体的密实度，形成一个稳固的整体。 在巷道极松软破碎段，采用了大托板进行加强支护，以抵抗更大的矿压作用。经过实施新的支护技术，矿压观测数据显示，巷道的变形得到有效控制：顶底板移近量减小到最大104mm，坡顶煤部位移近量降低至96mm，两帮移近量达到最大72mm，巷道顶角移近量也显著减少至81mm。这表明联合支护方案对于改善大倾角煤层软岩煤巷的支护效果显著，极大地提高了巷道的安全性和生产效率。 该研究不仅为类似地质条件下的巷道支护提供了科学依据，也为煤矿行业在处理大倾角煤层软岩巷道时提供了实用的技术指导。通过对巷道破坏机理的深入理解，以及支护技术的创新应用，可以减少巷道维护成本，提升矿井的经济效益，保障矿井的安全生产。