深部破碎软岩煤巷变形破坏特征与主被动协同支护技术

郝建; 赵立进; 吕家庆; 郭飞龙; 缪志炳; 边华; 胡晓旭

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2026.03.002

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (3) : 14 -25. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2026.03.002

深部破碎软岩煤巷变形破坏特征与主被动协同支护技术

郝建, 赵立进, 吕家庆, 郭飞龙, 缪志炳, 边华, 胡晓旭

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摘要

针对深部破碎软岩煤巷围岩大变形难控制的工程难题，本研究以鑫安煤矿2301工作面上顺槽为研究对象，采用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法，分析了巷道围岩变形破坏特征及单一支护失效机理，揭示了深部破碎软岩巷道主被动协同支护机理，提出了“主动预加固-被动限变形”的协同支护策略，并制定适应工程条件的“锚杆+‘W钢带-锚索’+‘锚索梁-工字钢棚’”主被动协同支护方案。模拟结果表明，该支护方案可将围岩的最大耗散能密度降至0.39 MJ/m³,较单一主动支护、单一被动支护分别降低87.6%与89.5%,巷道两帮与顶底板移近量减少70%以上。现场验证结果表明，该方案应用后巷道围岩变形量降低60%以上，有效控制了巷道大变形问题，保障了巷道的长期稳定。本研究形成的深部破碎软岩巷道主被动协同支护技术，为同类地质条件巷道的稳定性控制提供了理论依据和技术支撑。