摘要:
以广西百色东笋煤矿为工程背景，针对力学强度较低的半煤岩巷道难支护问题，采用现场调查、室内试验、岩体测试与监测、数值计算、理论分析和工业试验等手段进行变形机制和控制技术等研究。首先，通过巷道变形情况的调查发现，东笋矿区半煤岩巷呈现大变形特点，变形主要出现在巷道的两帮，以中下部最为严重；进行围岩裂隙窥视与实验室力学试验，可知，巷道岩体强度较低，遇水崩解、膨胀，松动圈可达到4m左右。然后，分析岩煤巷道破坏的主要原因与变形特点，认为支护失效与巷道失稳的主要路径为：围岩强度较低-节理裂隙发育（外界环境及扰动作用下）-碎胀变形-应力叠加及流变-大变形；最后，分析该类巷道的支护原理，提出以“桁架锚索”为核心的“锚、网、索、梁”综合支护技术。理论分析表明关键在于帮部的支护，即桁架锚索，桁架锚索既起到力传递作用，又增大帮壁煤岩体的受力面积，提高支护刚度。根据煤岩体变形与桁架锚索受力特点，设计一种反扣装置，该装置能提高锚索桁架钢的抗弯矩能力。应用表明，该综合支护技术能发挥“固帮”“强顶”和“抑底”等作用，从而达到全方面地提高巷道的稳定性。
