巨厚煤层全煤巷道破坏机理及注浆效果数值模拟

对于几十米、甚至高达几百米巨厚煤层，巷道全部位于煤层当中，由于煤层多松软、破碎，在煤层深部没有稳定的锚固基点，锚杆（索）的锚固力较差。本研究针对新疆准东矿巨厚煤层全煤巷道复杂地质特征，结合室内岩石力学实验并借助有限差分软件FLAC3D对注浆效果进行了数值仿真模拟。分析结果表明注浆对松软破碎的煤岩体有很好的加固效果，能大范围提高围岩力学参数，从而提高锚杆（索）的可锚性，抑制围岩塑性区向深部发展，控制围岩变形。将浆液在煤岩体裂隙中扩散范围定义为“注浆加固体等效层”，分别模拟了1、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0m等6种不同的浆液扩散半径，对比论证确定2.5m为最佳的注浆深度。研究结果对指导巨厚煤层全煤巷道安全经济合理支护具有重要意义。