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软弱煤岩复合顶板巷道破坏机理与支护技术 软弱煤岩复合顶板巷道破坏机理与支护技术 摘要:软弱煤岩复合顶板巷道在煤矿开采过程中往往会遇到严重的破坏问题,给矿井的安全生产带来威胁。本文对软弱煤岩复合顶板巷道的破坏机理进行了研究,并提出了相应的支护技术,旨在提高巷道的稳定性和安全性。 1.引言 软弱煤岩复合顶板巷道作为煤矿生产的重要部分,其稳定性直接关系到矿井的安全生产。然而,由于软弱煤层和岩层的特殊性质,这种巷道往往容易遭受破坏。因此,研究软弱煤岩复合顶板巷道的破坏机理,并提出相应的支护技术具有重要的意义。 2.破坏机理分析 软弱煤岩复合顶板巷道的破坏主要包括岩爆、冒落和支护层失效等。其中岩爆是最为常见和严重的破坏形式之一。岩爆是指煤岩顶板在局部区域内受到外力的作用,导致顶板短时内发生爆裂破碎的现象。岩爆的发生主要与以下因素有关: 2.1应力集中 软弱煤岩复合顶板巷道由于地质条件和开采活动的影响,往往会导致顶板产生应力集中。当应力集中达到一定程度时,容易造成顶板的断裂和破碎,从而引发岩爆。 2.2支护层失效 软弱煤岩复合顶板巷道的支护层是保证巷道稳定的重要因素。然而,由于软弱层的存在,支护层容易受到巷道顶板的破碎和冒落的影响,从而导致支护层失效,进一步加剧了巷道的破坏程度。 2.3煤岩结构特点 软弱煤岩复合顶板巷道中,煤层和岩层的结构特点也是引发破坏的重要因素。煤层的软弱性和岩层的薄弱性使得顶板容易受到外力的作用,从而导致破坏。 3.支护技术研究 针对软弱煤岩复合顶板巷道的破坏机理,本文提出了以下几种支护技术: 3.1预应力锚杆支护技术 预应力锚杆支护技术是一种通过在巷道顶板上设置预应力锚杆来增加巷道顶板的承载能力和稳定性的技术。预应力锚杆能够有效地减少应力集中,提高巷道顶板的整体承载能力,减少岩爆的发生。 3.2短锚杆搭拱技术 短锚杆搭拱技术是一种通过在巷道顶板上设置多个短锚杆并形成搭拱结构来提高巷道顶板的稳定性的技术。这种技术可以有效地分散顶板应力,防止岩爆的发生。 3.3液压支架技术 液压支架技术是一种通过在巷道顶板上设置液压支架来增加巷道顶板的承载能力和稳定性的技术。液压支架能够根据巷道顶板的变形情况进行自动调整,提供稳定的支护力,防止巷道的破坏。 4.结论 软弱煤岩复合顶板巷道的破坏是煤矿生产中常见且严重的问题。本文通过对软弱煤岩复合顶板巷道破坏机理的分析,提出了预应力锚杆支护技术、短锚杆搭拱技术和液压支架技术等支护技术。这些技术在提高巷道的稳定性和安全性方面具有重要的作用,对于保障矿井的安全生产具有重要的意义。 参考文献: [1]李明,高峰.某软弱煤岩复合巷道显微细观破坏过程图像模拟[J].煤炭学报,2015,40(8):1907-1913. [2]张存登,赵彦勋,陈景富,等.软弱煤岩巷道塌落分析和控制技术[J].岩石力学与工程学报,2002,21(z1):3361-3364. [3]孙静楠,邱志刚,饶文涛.软弱复合运输巷道结构的数值分析研究[J].中国煤炭,2012(3):60-64. [4]索利文,邓绪敏,朱铁胜,等.岩爆机理研究方法及其发展趋势述评[J].岩石力学与工程学报,2009,28(1):1-13. [5]邓志华,李超,付华龙.软弱煤层采动区顶板移动规律及其影响分析[J].煤炭学报,2016,41(9):2082-2089.