针对大同塔山煤矿5105大跨度高煤帮煤巷的稳定性控制问题,分析了巷道断面跨度和高度对煤巷稳定性的影响,基于悬吊理论和组合梁理论对该巷道的支护参数进行了初步设计,采用FLAC3D数值模拟软件研究了高强度锚杆锚索长度、直径、间排距、预紧力等因素对支护效果的影响,并对初步支护方案进行优化设计,通过现场监测巷道掘进和回采时的围岩表面位移来评价支护效果。结果表明:回采期间巷道两帮和顶底板的移近量仅为275和215 mm,高强度锚杆+锚索+金属网的联合支护能有效抵抗采动引起的强烈矿压,巷道变形得到有效控制。

以神华集团平沟煤矿0908综采工作面为背景,运用FLAC3D对煤巷锚杆支护进行数值模拟分析,通过改变巷道锚杆的长度、直径、排距等参数,从顶底板、巷道两帮变形来研究不同锚杆参数在控制围岩变形方面的作用,从而对锚杆参数进行优化以获得合理的支护参数。

基于安居煤矿煤巷复合顶板变形特征,以2305轨道顺槽为例,通过现场监测和FLAC3D数值模拟,分析顶板岩层破坏范围和规律,确定优化支护方案。结果表明:原有支护参数不能有效地控制顶板岩层的变形,围岩塑性区的深度超过锚杆长度;优化后的支护参数有效地控制了顶板的变形移动。

为了解决某矿复合顶煤大断面开切眼施工困难问题,采用工程类比法确定支护方案,后运用FLAC3D软件在不同支护方式下进行模拟分析,研究其主要影响因素.模拟结果表明:锚杆、锚索间排距的改变不能从宏观上改变巷道围岩的应力分布特征,但能限制围岩最大位移量,能限制浅部围岩破坏形式和破坏程度.研究结果对该矿煤层切眼支护方式的选择、支护方案设计、支护材料布局、支护参数的确定提供了科学依据.