大断面薄层顶板回采巷道稳定支护技术研究

"大断面薄层状顶板回采巷道支护技术是针对煤炭开采中遇到的特殊地质条件而研究的一种工程技术。在曙光煤矿的回采巷道中，由于顶板呈现薄层状，容易发生离层和冒落，两帮（巷道两侧）收敛严重，底鼓问题突出，导致大断面巷道的变形和破坏加剧。为解决这一问题，研究人员基于组合梁理论，进行了深入的研究和实践。" 正文: 在煤炭开采过程中，巷道支护是一项至关重要的任务，因为它直接影响到矿井的安全和生产效率。在曙光煤矿，大断面巷道的支护面临着特殊挑战，因为其顶板结构薄弱，容易发生离层，这可能导致顶板塌陷，对巷道造成严重破坏。同时，两帮的收敛和底鼓现象也加剧了巷道的变形，这些都对采矿作业构成了威胁。 为了改善这种情况，科研人员采用了组合梁理论作为分析工具，通过离散元数值模拟来研究巷道顶板的冒落机理。这种理论将巷道视为一个由多个部分组成的系统，每个部分都有自己的力学特性，通过对这些特性进行组合分析，可以更准确地预测和控制顶板的行为。模拟结果显示，增大护顶面积和增强巷道的整体稳定性是关键。 基于这一理论，设计了一种新的支护方案。顶板采用300mm×300mm×28mm的钢托盘与12号槽钢相结合的锚网索联合支护系统，这样的设计可以有效分散顶板压力，提高支护的承载能力。同时，两帮则分别使用W钢托板和钢带，配合2000mm长的锚杆进行加固，以抑制两帮的收敛和底鼓。 实施新支护技术后，巷道的支护效果显著提升。观测数据显示，大断面巷道的顶底板累计移近量和两帮收敛量分别减少了179mm和132mm，相较于原有的支护方式，变形减少了20%以上。这一改进不仅提高了巷道的稳定性，也确保了矿工的安全，降低了因巷道变形而可能引发的事故风险。 关键词：大断面回采巷道、薄层状顶板、变形破坏、组合梁理论、支护技术，这些都是该研究的关键点，涵盖了巷道设计、地质条件分析、力学理论应用以及实际工程实践等多个方面。通过这种综合性的方法，研究人员成功地找到了应对复杂地质条件下巷道支护问题的有效策略，对于类似条件下的煤矿开采具有广泛的指导意义。 总结来说，大断面薄层状顶板回采巷道的支护技术是一个结合理论与实践的创新解决方案，它揭示了如何通过科学的方法来应对煤矿开采中的安全挑战，为煤炭行业的可持续发展提供了有力的技术支持。