四棵树煤矿近距离煤层巷道支护参数优化研究

"基于正交试验的近距离煤层回采巷道支护参数设计" 在煤炭开采过程中，近距离煤层开采是一项技术挑战，因为它涉及到巷道稳定性与矿井安全。本文针对四棵树煤矿近距离煤层上层煤边界保护煤柱下的回采巷道，利用正交试验设计和数值模拟方法，探讨了巷道支护参数对围岩变形的影响。正交试验是一种统计优化技术，它能有效地分析多个因素对结果的影响程度，从而确定最佳参数组合。 作者张伟光等人通过实验设计了不同的锚杆长度和间排距条件，发现锚杆长度因素和间排距因素对巷道围岩变形量的影响敏感度差异显著，长度因素的极差为110，间排距因素的极差为33。这表明锚杆长度对巷道稳定性的影响可能大于间排距。进一步的分析表明，当锚索长度在4.5至5.5米之间时，随着锚索长度的增加，巷道围岩的变形量会减少，这有助于提高巷道的稳定性。然而，当锚索长度超过5.5米后，继续增加长度反而会导致围岩变形量增加，这可能是由于过长的锚索可能导致应力分布不均，反而减弱了支护效果。 此外，文章还研究了不同长度锚索的补强支护效果。结果提示，适当长度的锚索可以有效减小巷道围岩的变形，对于近距离煤层开采的巷道支护设计具有重要的指导意义。选择合适的锚索长度是优化支护策略的关键，可以降低巷道维护成本，提高开采效率，并保障矿工的安全。 这项研究强调了基于科学试验和数值模拟的支护参数设计在近距离煤层开采中的重要性。通过正交试验，可以量化不同参数对巷道稳定性的影响，为煤矿企业提供了优化支护方案的理论依据。这种研究方法和结论对于其他类似的煤炭开采环境也有一定的参考价值，有助于推动整个煤炭行业的科技进步和安全生产。