管索组合结构支护新技术及其在深部大变形巷道应用研究

随着煤矿开采深度的增加，巷道围岩应力环境恶化，围岩大变形及锚杆锚索破断问题更加突出，严重影响深部矿井生产安全。为了解决此类问题，本文针对锚杆锚索支护的优点及缺陷，基于管索组合结构与围岩相互作用机理，提出了管索组合结构支护新技术。管索组合结构通过改善锚索自由段结构、优化其受力状态，使锚索具备较高轴向承载力，同时能够防止受岩石错动等横向作用而导致的锚索自由段破断，避免围岩失稳。通过室内剪切试验发现，管索组合结构的最大剪切荷载为普通锚索的1.27倍以上，平均最大剪切位移为普通锚索的1.16倍，表明管索组合结构具有良好的抗剪能力和剪切方向延展特性。基于九龙矿巷道的工程案例，通过现场监测和钻孔探测，分析了原支护方案下巷道的变形破坏特征，并将管索组合结构在深部大变形巷道进行了应用，现场监测结果表明，采用管索组合结构支护新技术能够有效控制围岩大变形。研究结果可为类似深部矿井支护提供参考。     

近距离煤层动压巷道补强支护研究

为了解决马兰矿近距离煤层上组煤采动影响下的下组煤巷道破坏严重、难于支护的问题,通过现场调研、数值模拟及理论分析，对巷道掘进后及上组煤回采期间的巷道围岩应力环境进行了分析；并基于此分析，提出原方案+管索组合结构的补强支护方案，对比了原支护方案及补强支护方案的塑性区发育和围岩变形情况。结果表明：补强支护方案下的巷道在掘进、采动影响下围岩的垂直、水平位移分别减少了12.76%、11.09%,17.06%、16.63%，塑性区发育的情况较原支护时也得到了明显改善；管索组合结构补强支护方案具有良好的支护效果，可以有效控制巷道围岩发育。