千米深井软岩大巷围岩锚架充协同控制原理、技术及应用 - 姜鹏飞; 康红普; 王志根; 刘庆波; 杨建威; 高富强; 汪向明; 张群涛; 郑仰发; 王海涛 (煤炭学报, 2020)
TD352.5; 针对煤矿千米深井高应力、软岩大巷围岩强时效大变形难题,以中煤新集口孜东矿软岩大巷为工程背景,根据井下实测数据与支护状况,分析了不同支护方式下巷道围岩大变形、支护构件破坏与失效特征.采用理论计算得出U型钢支架在均布载荷和不同类型集中载荷作用下的垂直反力、水平推力及弯矩,揭示了充填体对提高U型钢支架发挥其承载能力的作用机制;采用数值模拟分析对比了锚网喷、锚网喷+钢管混凝土及锚架充3种支护方式控制围岩变形与破坏的效果,阐明了千米深井软岩大巷锚架充协同控制原理.在引进与自主研发的基础上,形成了包括支护材料与构件、充填材料与系统、自动架棚机、单轨吊巷道锚杆支护平台的锚架充协同控制技术.基于上述研究成果,提出口孜东矿软岩大巷锚架充协同控制方案与参数,并进行了井下试验与推广应用.结果 表明,锚架充协同控制技术能够有效控制千米深井软岩大巷围岩大变形,特别是强流变,保持巷道长期稳定.与原支护相比,巷道变形量降低90％以上,同时节约了巷道维护成本,为千米深井软岩大巷围岩控制提供了一条有效的途径.最后,对锚架充协同控制技术下一步研究工作进行了展望.