论文以80509回风巷为研究对象,结合现场调研、实验测试、理论分析、现场试验等方法,分别对煤巷围岩变形破坏过程、直接顶组分X衍射与电镜扫描、直接顶底及煤层的煤岩样物理力学性质等进行研究,在此基础上提出采用高性能锚杆、小孔径预应力锚索和预应力钢铰线桁架新型联合控制技术,结果表明,新型联合支护技术有效控制巷道围岩变形,保障了巷道采掘过程中的安全,对类似条件工程的支护设计具有一定的参考意义。

以鹤壁四矿2604孤岛工作面回风巷为研究对象,采用FLAC3D模拟了巷道围岩的垂直应力,得出了巷道垂直应力与围岩深度的关系曲线。围岩垂直应力峰值点位置相差较大,顶板和采空侧围岩深部垂直应力趋于一定值,煤柱边缘垂直应力较小。针对围岩破碎,顶煤厚度大,提出了高强高预紧力锚杆与斜拉锚索梁结构联合控制技术,使浅部围岩与深部围岩形成统一的承载结构,矿压观测结果:顶底板相对移近量为215mm,两帮相对移近量为157mm,顶板离层量为35mm,为类似条件下的巷道支护提供借鉴。

针对耿村煤矿孤岛工作面12采区150回风巷支护设计问题,采用现场调查、理论计算、数值模拟等方法,调查了耿村煤矿12采区150回风巷围岩的岩性与赋存特征,模拟计算了12采区150回风巷围岩的变形特征,并依据该变形特征结合工程实践经验提出了"锚网(索)喷注+36U型钢棚"的控制技术,将该支护控制技术付诸现场实践,并对其支护围岩进行位移监测,监测数据整理表明:在对12采区150回风巷进行了49 d的跟踪记录过程中,顶底板移近量为10.8 cm,左右帮移近量为6.8 cm,回风巷断面面积满足正常运行需求

针对高应力孤岛工作面围岩破碎巷道支护难的问题,以国阳一矿81202回风巷为研究对象,结合其采矿地质条件,分析了孤岛工作面围岩破碎巷道的破坏失稳机理,提出了锚杆与高强锚索联合支护的优化方案,采用FLAC3D软件模拟了优化方案与原支护方案对围岩变形的控制效果。结果表明:采用锚杆与高强锚索联合支护后,81204工作面回风巷在掘进及回采期间,巷道顶底板相对移近量分别减小了23%和63%,两帮移近量分别减少25%和60%。