大倾角煤层巷道冲击地压破坏表现出非对称特征,支护控制方法也特殊。以古山煤矿为工程背景,揭示锚杆锚固体脱落及巷道围岩非对称破坏的原理,提出全断面锚索、网、喷联合非对称支护方法,并进行现场试验。结果表明:随着巷道围岩塑性区域的发育以及外露破碎煤体风化等作用,锚杆轴力衰减严重,锚固体近似处于零压力区,在冲击载荷作用下整体脱落;巷道两帮存在较大的垂直应力,顶底板存在较高的水平应力,在煤层倾角参与作用下,巷道结构出现大致垂直于煤层倾斜方向的主作用力,导致与煤层倾角垂直方向,巷道一侧肩窝和对应的底角变形剧烈;基于巷道破坏原理,提出以帮锚索取代帮锚杆,并进行锚网支护煤体喷浆,解决锚杆轴力降低、锚固体整体脱落问题;针对巷道结构主作用力方向进行非对称加强支护,以控制肩部与底角围岩剧烈对称破坏。工程试验表明,该方法不仅提高了巷道围岩抵抗冲击地压破坏的能力,而且大大减小了巷道围岩变形量。

科技助力经济2020重点专项项目（SQ2020YFF0426364）；国家重点研发计划项目（2017YFC0804204）；

1 工程背景
2 大倾角煤层冲击地压巷道非对称破坏
2.1 巷道围岩锚固体冲击脱落
2.1.1 巷道围岩锚杆支护轴力检测
2.1.2 锚固体冲击脱落机理
2.2 巷道围岩非对称破坏原理
2.2.1 巷道围岩非对称变形原理分析
2.2.2 冲击能量迸发通道分析
3 大倾角煤层冲击地压巷道围岩支护
3.1 全断面非对称支护方法
3.2 支护作用分析
3.2.1 预应力场
3.2.2 动载条件下巷道围岩塑性区分布
4 现场试验
5 结论

潘俊锋,刘少虹,夏永学,高家明.大倾角破碎煤层巷道冲击破坏特征与支护方法[J].采矿与安全工程学报,2021,38(05):946-953.