該成果從改善動壓、破碎圍巖巷道所處應力環境及合理確定巷道支護技術兩個方面開展研究,依據采動應力演化規律、動壓巷道圍巖穩定控制理論以及破碎圍巖注漿加固機理,開發了沿空掘巷圍巖控制技術、迎采巷道圍巖控制技術、破碎圍巖巷道注漿加固技術。沿空掘巷是在上區段工作面采空區巖層活動基本終止、應力調整趨于穩定后掘進,采用合理的窄煤柱護巷技術使巷道位于應力降低區,結合窄煤柱穩定控制技術與合理的巷內支護技術保證巷道的穩定;為緩解接替緊張問題,在上工作面回采結束前,需提前掘出下工作面的回采巷道,在上工作面超前、側向和本工作面超前應力的疊加作用下,造成迎采巷道圍巖十分破碎、極難維護。通過采用自主研制的注漿材料加固圍巖、改善圍巖性質、提高圍巖的整體性和自承載能力,并與錨桿支護相結合,能提高錨桿錨固力、增大支護阻力,充分發揮兩種支護的優勢,能夠顯著改善迎采巷道維護狀況。因此,通過改善圍巖應力環境,并結合圍巖注漿加固與錨桿聯合支護技術,是改善動壓、破碎圍巖巷道維護狀況的一條有效技術途徑。
該成果不僅在沿空掘巷、破碎圍巖條件下適用,在正常掘進巷道遇到地質構造帶、圍巖異常破碎時也能有效控制圍巖的變形。尤其在高產高效礦井1個礦井1個采煤工作面,采用該技術可以保障在上區段工作面巖層穩定之前進行沿空掘巷,有效解決采掘接替緊張問題,實現在動壓、破碎圍巖中安全、有效維護巷道。不僅降低了巷道維護成本、減輕了工人勞動強度、提高了巷道的支護效果、保證了巷道的安全使用,而且巷道斷面收斂率小,巷道通風阻力小、安全間隙大,顯著改善了工人的勞動條件和作業環境,為保障礦井高產高效提供了理論依據和技術途徑,具有較大的推廣應用前景。
掃碼關注,查看更多科技成果