沿空动压巷道平衡支护技术研究与应用

【摘要】：本文从分析沿空掘巷围岩变形破坏特征入手,通过对沿空掘巷围岩变形特征、预应力让压锚杆的支护作用机理、平衡支护技术原理的研究,利用有限元计算确定了巷道支护参数。通过现场实测,对巷道的整体支护效果进行了评价。 首先,通过分析沿空掘巷围岩变形破坏特征,沿空掘巷合理位置的选择,确定了窄煤柱护巷的可行性,提出留设3.8m的窄小煤柱护巷方案；其次,分析了预应力让压锚杆的支护作用机理,让压锚杆在自身受力及控制巷道围岩变形量上都比普通锚杆明显减小,不但提高了锚杆的安全性,也确保了巷道的长期稳定；第三,提出了平衡支护方法,并建立了数值模型,通过有限元分析,提出对压力及位移明显的沿空侧进行支护设计时,加大小煤柱的支护强度,以实现位移与应力的平衡；第四,针对3上411运巷沿3上煤层底板掘进,受3。408工作面推进的动压和采空区的影响的情况,为了有效控制顶板破碎,减少两帮位移量和顶板下沉量,经分析确定在正常的地质条件下采用锚网索联合支护。针对沿空巷道围岩应力和变形非对称分布的特点,两帮锚杆非对称布置,确定了适合试验工作面的锚网索支护初步设计方案。 通过现场实测,对3上411顺槽的整体支护效果进行了分析,该顺槽的顶帮变形都控制在预期的范围,巷道支护达到了理想的效果,平衡支护技术可以为煤矿降低生产成本、保持接续、取得最大的经济效益提供技术保障和基本前提。