基于对倾斜煤层回采巷道断面形状、布置方式及失稳机制分析,进行了斜顶巷道基本支护力学计算,建立了斜顶巷道围岩再造承载层力学模型,确定了斜顶巷道再造承载层围岩稳定性影响因素,提出了斜顶巷道围岩再造承载层控制原则与控制技术,最后进行了数值模拟与现场试验。结果表明:倾斜煤层沿顶回采巷道顶煤体积减小,岩层顶板裸露,表层压力减小,但拱脚局部压力增大与松软煤体承载力降低易导致围岩失稳;斜顶巷道失稳分为两帮挤压流动失稳和顶板压缩错动失稳2种形式,两帮再造承载层位置越高、深度越长及顶板倾角越大,巷道围岩越稳定;斜

以李子垭南二井3102工作面回采巷道支护为研究对象,通过物理相似模拟实验,找到了松软顶板以及坡顶煤部位支护失效导致巷道变形破坏的主要原因,并从提高支护强度和整体支护结构体稳定性角度出发,提出"锚杆锚索+金属网+W型钢带+喷浆"联合支护方案,对围岩极松软破碎段巷道采用大托板加强支护。矿压观测结果表明:采用联合支护方案后,顶底板移近量最大104mm,坡顶煤部位移近量最大96mm,两帮移近量最大72mm,巷道顶角移近量最大81mm,有效地解决了大倾角煤层软岩煤巷的支护问题。

为解决大倾角软顶软煤回采巷道的变形与失稳问题,以李子垭矿南二井3102工作面回采巷道支护为研究对象,分析了松软破碎顶板软煤层易冒落加剧了巷道支护难度,原钻爆法破岩和支护施工工艺不合理,由此依据煤层地质条件和巷道变形破坏特点,确定"锚杆锚索+大托盘+金属网+W型钢带+喷浆"联合支护和"管棚+注浆"超前支护方案,并采用FLAC3D有限差分软件对支护方案有效性进行计算,分析显示巷道位移为22～140mm、垂向应力125～198MPa,巷道围岩应力集中得到有效控制。