大断面煤巷巷宽影响及联合支护技术研究

"大断面煤巷巷宽效应及支护技术" 大断面煤巷的建设在煤炭开采中越来越常见，然而随着巷道宽度的增加，围岩控制问题变得日益突出。本文主要探讨了巷道宽度增加对围岩影响以及相应的支护技术。选取磁窑沟煤矿10104轨道巷作为研究实例，通过FLAC3D数值模拟软件对巷宽变化对围岩稳定性的影响进行了深入研究。 研究表明，随着巷道宽度的增大，顶板、底板和两帮的塑性区呈现"半椭圆"形状分布。塑性区的面积和深度增长速率显示出顶板快于两帮，两帮又快于底板。同时，顶板、底板和两帮的深部变形以"负指数"关系递减，即变形在更深的区域逐渐减弱。在同一围岩深度下，表面变形量和变形增加量以顶板最大、两帮次之、底板最小的顺序排列。此外，巷帮浅部的支承压力随着巷宽的增加而降低，而且支承压力峰值向更深处移动。 基于这些发现，作者提出了高强高预紧力锚杆与桁架锚索联合支护技术。这种技术利用了两种支护方式的优势：高强高预紧力锚杆能够提供初期稳定，抵抗巷帮变形；而桁架锚索则增强了顶板的承载能力，防止顶板离层。工程实践应用结果显示，采用这种联合支护技术后，巷帮的移动量为97mm，顶底板的移动量为127mm，顶板离层量仅为3mm，显示出了良好的支护效果。 关键词：大断面、厚顶煤、煤巷、联合支护、围岩控制、支承压力 此研究为大断面煤巷的合理设计与施工提供了理论依据，对于优化支护方案、保障巷道稳定性和矿工安全具有重要意义。同时，提出的联合支护技术也为类似条件下的煤巷工程提供了参考，有助于减少围岩破坏，延长巷道服务寿命，提高煤炭开采效率。