坚硬顶板强动压下大跨度煤巷底鼓协同控制技术效果分析

本文主要针对五阳煤矿201工作面大跨度煤层巷道在强动压下的底鼓控制问题进行深入研究。由于坚硬顶板和大跨度的特殊性，巷道在开采过程中会遭受显著的变形，特别是在临近其他工作面的区域，如瓦排巷，底鼓问题尤为突出。底鼓不仅影响巷道的正常使用，还可能引发安全隐患。 首先，作者通过理论分析揭示了强动压下大跨度煤层巷道底鼓的特征和失稳机理。他们发现，巷道的失稳主要是由于动压作用下的高应力环境以及坚硬顶板的应力集中效应。传统的控制技术，如注浆加固和增加支护强度，对于这种复杂的地质条件效果有限。 为了改善这一情况，研究者提出了四点协同控制技术：1) 坚硬顶板预裂卸压，通过预先在顶板开裂释放应力，降低巷道所承受的动态压力；2) 优化煤柱宽度，调整巷道设计，使之更好地适应煤层特性，减轻巷道在动压作用下的应力分布；3) 巷帮注浆，通过注入水泥浆液，增强巷壁的支撑力，抵抗变形；4) 底板补强，对底板进行加固，提升整体稳定性。 通过数值模拟和现场实测的数据验证，这些控制技术协同作用显著。具体结果显示，经过实施后，稳定后的巷道底鼓量减少至167mm，顶板下沉量也降至116mm，而两帮移近量为141.5mm，表明巷道的变形得到有效控制。这不仅降低了维护成本，提高了使用期间的安全性，也为类似条件下的巷道底鼓控制提供了实用的参考方案。 本文通过对强动压下坚硬顶板大跨度煤巷底鼓问题的深入研究，提出了一种基于多因素协同控制的技术策略，为煤矿安全高效开采提供了新的解决方案。