大断面煤巷锚索槽钢梁桁架非对称加固技术:控制采动影响与增强稳定性

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本文主要探讨了大断面煤巷中的一种创新支护技术——锚索槽钢梁桁架非对称围岩加固技术。针对王家岭煤矿20103工作面运输巷复杂的地质条件,研究者构建了一种非对称支护结构的力学模型,这一模型旨在有效地控制大断面采动对煤巷围岩的变形影响,并确保支护结构体在围岩控制过程中保持稳定。通过对顶板弯矩分布规律的深入研究,发现非对称支护可以显著减少顶板弯矩,其中顶板弯矩减小的最大区域位于距离窄煤柱帮2.4米的位置。 接下来,通过数值模拟分析方法对锚索、槽钢梁和桁架的关键参数进行优化。经过计算,确定了关键参数值,如桁架的偏心距为500毫米,锚索的长度设定为8米,以及桁架的跨距为1.5米。这些参数的选择对于提升支护结构的性能和稳定性至关重要。 在工业性试验阶段,这项技术在20103工作面运输巷得到了实际应用。试验结果显示,采用锚索槽钢梁桁架非对称加固后,巷道围岩对采动的敏感性明显降低,围岩的变形量也随之减少。这种改进措施成功地保障了20103工作面在高强度安全高效的回采条件下,减少了因围岩变形导致的安全隐患。 这项技术的提出和实践为大断面煤巷的支护问题提供了一个有效的解决方案,它强调了合理设计与优化支护结构的重要性,以及在复杂地质条件下保持巷道稳定性的重要性。这不仅有助于提高煤炭开采的经济效益,还提升了矿山开采过程中的安全性,具有重要的理论和实践价值。