孤岛工作面动压巷道锚杆支护模拟分析与优化策略

"孤岛工作面动压巷道锚杆支护数值模拟研究" 本文主要探讨了孤岛工作面动压巷道的锚杆支护问题，以镇城底矿为实际案例，通过运用有限差分数值模拟软件FLAC3D进行深入研究。在煤炭开采过程中，孤岛工作面是指一个工作面与最近的邻近工作面之间距离较远的情况，这种情况下，工作面采空区的稳定过程会显著影响周围巷道的稳定性。镇城底矿的22613轨道巷就面临这样的问题，它与相邻的22611工作面相距20米，由于采空区需要时间才能稳定，因此22613工作面在服务期间会受到22611工作面采空区活动产生的残余支承压力。 在这种特殊环境下，巷道支护设计的挑战在于如何有效抵御由顶板岩层活动引起的动态压力。通过对巷道受力特性和围岩变形的数值模拟，研究发现，加强巷道两侧（两帮）的支护，并降低锚杆的起始锚固高度，是解决巷道底鼓问题的有效策略。巷道底鼓通常是由于应力分布不均导致的，加强两帮支护可以分散应力，降低起锚高度则能更好地适应底板变形，从而改善巷道的整体稳定性。 这一研究结果对于孤岛工作面动压巷道的锚杆支护设计具有重要的指导价值，为同类问题的解决提供了理论依据和实践参考。文章强调了在设计支护方案时，需充分考虑工作面采空区对巷道的影响以及巷道自身的应力分布情况，以确保巷道的安全稳定。此外，该研究也提醒了煤矿企业，对于类似孤岛工作面的情况，应当提前规划和实施科学的支护措施，以防止或减轻巷道的破坏，保证煤炭开采作业的顺利进行。 这篇研究论文详细分析了孤岛工作面动压巷道锚杆支护的挑战和解决方案，采用数值模拟技术揭示了巷道支护的关键因素，对于提高矿井安全性和生产效率具有重要意义。同时，它也展示了数值模拟技术在解决复杂地质工程问题中的应用价值。