优化巷道过陷落柱支护方案：数值模拟与现场试验

"巷道过陷落柱支护方案的优化研究" 本文主要探讨了在煤炭开采过程中遇到的一个关键问题——巷道通过陷落柱时的支护方案优化。西曲矿28308正巷在穿越陷落柱区域时，由于煤、岩层的风化，局部裂隙带发育成黄泥，导致原有的支护措施失效，表现为巷道顶板锚杆失去支撑作用，底板软化，两帮破碎严重，严重影响了掘进效率。 面对这一挑战，研究者采用了数值模拟和工程类比的方法对原支护方案进行了改进。他们将棚距缩小至600毫米，以增加支护密度，并通过局部围岩硬化技术来强化帮部和底板。具体措施包括进行帮部喷浆，喷浆厚度为30毫米，以及底板硬化，硬化厚度达到150毫米。这些措施旨在增强巷道两侧和底部的稳定性，防止进一步的变形和破坏。 现场试验结果显示，经过优化的支护方案成功地解决了顶板失效、两帮破碎和底板下陷等问题，显著提高了巷道掘进的效率，为矿井作业节省了宝贵的时间。这种方法的实施对于类似地质条件下的巷道支护具有重要的参考价值，特别是在处理因陷落柱引起的复杂地质问题时。 陷落柱是煤矿开采中常见的地质构造，其分布广泛且形态复杂，尤其是在古交矿区。当陷落柱附近的煤、岩层风化，形成黄泥带，围岩的稳定性会大大降低。过去的研究主要集中在软岩巷道的围岩变形控制理论，通过数值模拟、现场观测等方法建立分析模型，以理解和预测陷落柱的影响。然而，实际操作中，由于陷落柱周围环境的不确定性，原有的支护方案可能不足以应对所有情况，因此，针对性的支护方案优化显得尤为重要。 通过对西曲矿28308正巷的案例研究，本论文提供了改进支护策略的具体实践和成功案例，这不仅有助于解决当前巷道过陷落柱的难题，也为未来类似问题的解决提供了理论和技术支持。通过数值模拟，可以更直观地分析支护方案对围岩变形的影响，从而为工程决策提供科学依据。这项工作展示了如何结合现代技术和工程实践来改善矿井安全和生产效率，对于煤矿行业的研究和发展具有深远的意义。