深部煤层大巷围岩破坏特征及强力锚固控制技术 论文

河南焦煤能源有限公司赵固一矿北翼深部煤层回风大巷的围岩由于节理化严重，在采掘支承压力的作用下，矿压显现尤为强烈，主要表现为两帮收缩和底鼓严重，这导致巷道支护系统频频失效。为了解决这一问题，研究团队通过数值模拟方法深入分析了原岩应力场、采动应力场和支护应力场的“三场”应力分布特征。这种研究不仅为巷道的高强支护提供了重要的理论依据，还应用了再造承载层巷道围岩控制原理，提出了一套综合的围岩控制方案。该方案包括“锚网索+喷浆+注浆+底板鸟笼锚索+补强锚索”的多层次控制手段。

在此基础上，数值模拟进一步研究了在不同支承压力作用下巷道围岩的变形、塑性区演化以及支护受力和主应力差等关键指标的变化情况。研究结果显示，随着支承压力集中系数的增大，巷道断面的收缩率逐渐增加，而围岩的塑性区则从拱形逐渐演变为蝶形、蟹形和龟形。特别是，锚索在高支承压力作用下逐步失效，主应力差表现出多峰值的复杂现象。

工程实践验证了这一研究成果的实际应用效果，提出的强力锚固支护技术在有效控制围岩的变形破坏方面表现出较好的技术性和经济合理性。如需进一步了解类似的数值模拟研究成果，可以参考以下文献：三软煤层开采围岩应力分布特征数值模拟研究，跨采巷道围岩应力分布特征数值模拟研究，以及煤层钻孔周围应力分布规律的UDEC数值模拟。