深井高地压沿空巷道变形机制与创新支护技术

"本文主要探讨了深井高地压沿空巷道的围岩变形机理以及相应的支护技术。通过对潘三煤矿的实例分析，研究确定了深井沿空巷道合理的煤柱宽度为7～8米，并提出了顶板和两帮的支护策略。现场试验表明，采用锚索桁架配合锚杆的顶板支护和加长高强锚杆的两帮支护能有效应对深部矿井围岩的大变形问题。" 在深井高地压的环境下，沿空巷道的围岩变形呈现出显著特征，如顶板下沉加剧、煤帮挤出和底鼓严重，这主要由于深部煤岩体受到高应力、高温度的双重影响，导致围岩的扩容性、流变性和冲击性增强。随着开采深度增加，地层压力增大，小煤柱沿空掘巷的使用使得巷道稳定性面临更大挑战，巷道维护成本也随之升高。 研究表明，顶底板的变形机理主要包括两部分：一是由基本顶的整体下沉造成的，二是由于顶板离层引发的弯曲下沉。煤层厚度、顶板岩性、采空区顶板的冒落状态以及煤柱的承载能力都会影响顶板的沉降变形。而煤帮变形则主要受采动影响和侧向压力的作用，可能导致巷道两帮的突出和垮塌。 为了有效控制深井沿空巷道的围岩变形，文中提出了针对性的支护原则。首先，通过数值计算方法，确定了深井沿空巷道应保留的煤柱宽度为7～8米，以维持巷道的稳定性。其次，建议顶板采用以锚索桁架为主的支护方式，辅以锚杆支护，以增强顶板的承载能力。同时，两帮应用加长高强锚杆，能够有效地抵抗两帮的侧向压力，防止煤帮的挤出和底鼓。 现场工程试验的结果证实了这一支护方案的有效性，它成功地解决了深部矿井沿空巷道围岩的大变形控制问题，提高了巷道的稳定性和安全性。然而，深井矿井的压力和变形问题仍然是一项长期的挑战，需要持续进行研究和技术创新，以适应不断加深的开采条件。未来的研究可能集中在更先进的支护材料、智能监测技术和预测模型上，以进一步提升深井巷道的安全与效率。