针对大采高综放强采动影响下特厚煤顶大断面煤巷出现剧烈变形的控制难题,综合现场调研、数值模拟、井下试验及现场实测方法,详细研究了特厚煤层强采动巷道变形特征,提出顶板全锚索控制系统,分析了新支护系统的组成结构、控制原理、锚索预应力分布与演化机理、支护效果。结果表明:1)特厚煤层强采动巷道大变形原因可概括为"三大一快"开采特征、强采动应力影响作用、顶煤与夹矸层物理力学性质差异大以及顶板支护强度不足,而其变形特征主要为顶板煤岩离层值大、受采动影响敏感系数高和顶板变形过程非均匀性;2)全锚索综合控制系统通过高预应力小孔径锚索与厚层高强度钢带综合作用形成双承载结构,能有效控制锚索锚固范围内顶板的离层和变形;3)全锚索支护过程中锚索长度,排距和预紧力不同参数值对顶煤中形成的叠合预应力带厚度、预应力扩散传递方向和范围影响显著。并详细介绍了井下运用全锚索系统控制特厚煤层大断面强采动巷道成功案例。

国家自然科学基金项目(51404248)；中国博士后基金项目(2014M551702)；深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室开放基金项目(KLDCMERDPC15101)；江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)；