深部开采下破碎顶板巷道耦合让压支护关键技术研究与实践

本文主要探讨了山西斜沟煤矿8#煤层巷道在深部开采过程中面临的破碎顶板支护问题。由于巷道埋藏深度增加，导致地质条件复杂，包括深部砂岩层顶板强度减弱和泥岩层易风化等问题。顶板的结构中含有大量平行或斜交巷道方向的节理裂隙，以及局部淋水现象，这些因素都对巷道稳定性构成挑战。 为了有效解决这些问题，作者首先从理论层面分析了地质与采矿条件，对巷道的锚杆长度和锚杆系统的安装载荷进行了合理设计。锚杆长度的选择考虑了顶板岩性的变化和巷道深度，确保锚固的稳固性；安装载荷则需根据预计的开采应力进行计算，以防止过载导致的顶板破坏。 其次，文章提出了四维耦合高位让均压支护系统的参数设计，这种支护方式旨在通过均衡巷道周围的应力分布，减少局部应力集中，从而降低顶板破碎的风险。设计过程中还涉及到有限元方法的应用，通过数值模拟来预测和优化支护结构的性能。 作者还强调了支护结构的优化设计与合理选型，考虑到巷道的宽大断面和长期风化问题，选择合适的支护材料和施工工艺，以增强整体的支撑力，并减少网兜漏顶和锚杆、锚索失效的可能性。 最后，文章通过现场实践与数值模拟相结合的方式，对所提出的支护系统进行了实际验证，确保其在复杂工况下的有效性。通过对关键工况点的监测和数据分析，该研究为斜沟煤矿8#煤层巷道破碎顶板的稳定支护提供了科学依据，有助于提升矿井的安全生产水平和生产接续能力。