特厚煤层大断面托顶煤巷道支护机理及应用研究

汪占领^1,2，井庆贺³，石蒙^1,2，张洪清³，张旭光^1,2，李寿君³

1. 天地科技股份有限公司开采设计事业部2. 中煤科工开采研究院有限公司3. 扎赉诺尔煤业有限责任公司

摘 要：为解决灵东煤矿Ⅱ₃煤层大断面托顶煤巷道支护难题。本文采用原位测试、实验室测试以及数值模拟等综合分析方法,分析了顶煤的强度特征、护表构件面积对顶煤应力分布的影响等。结果表明,对于强度偏低、裂隙较发育、顶板稳定性较差的顶煤,通过提高锚杆锚索预紧力并匹配面积大的护表构件更有利于预应力的扩散,形成较大范围的压应力区,有利于控制顶煤的整体稳定。并成功将该理念应用于首采工作面回风巷支护,顶煤完整性得到很好保持,顶板下沉量只有70mm左右,巷道围岩变形得到有效控制。本文为类似条件下巷道支护提供了有效手段。

关键词：特厚煤层;大断面托顶煤巷道;高预应力;锚杆支护;支护机理;