为解决巷道在穿过大落差断层组时顶底板松软破碎,巷道变形严重且支护异常困难等难题,以顾北煤矿F104断层组为研究对象,进行了管棚锚索联合支护过大落差断层组的设计与实际工程应用研究,采用管棚加预注浆超前支护配合掘后锚索强化、注浆补强及浇注混凝土加固等分步联合支护方法,并给出了详细的设计参数与施工工序。结果表明:在现场应用中能有效控制巷道围岩变形,实现巷道安全快速掘进;随着时间的推移,巷道围岩达到新的平衡,巷道总体变形量不大,可以满足工程实际使用需求。

以顾北矿南翼(11-2)煤层回风巷过F104断层异常带巷道为工程背景,介绍了断层区域岩石裂隙发育,局部富水性较强,岩层软化膨胀变形、泥化程度高等支护特点,在掘前超前加固及掘后有效支护、充分利用和发挥围岩的自承载能力的基础上,用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的综合研究方法,系统研究了顾北矿F104断层异常地质构造带巷道安全掘进与加固技术,结果说明了围岩经过注浆加固后裂隙得到充填,巷道围岩没有出现新的裂隙及离层现象,顺利通过断层构造带,取得工业性试验成功。