煤炭科学技术

作者：梁晗, 张泽迪, 柏子涵, 师云靖, 曹晨,

关键词：TSL, 巷道支护, 约束作用, 壳结构, 承载机制,

薄喷层（Thin Spray-on Liner，TSL）广泛应用于矿山的密闭工程，具有承载能力的薄喷层是地下煤矿巷道支护中取代金属网的新方法，具有掘进速度快、自动化程度高、适用范围广的优点。首先基于TSL在软岩巷道的变形过程，对TSL的支护作用理论进行分析，认为TSL与表面围岩产生连锁效应，黏结层对深部岩体变形产生约束作用。围岩大变形条件下形成TSL薄壳结构，产生支护作用。基于煤矿巷道现场实际制作大型型煤煤柱试样，使用一种新研发的高分子TSL材料开展试验研究，对比分析了不同护表方式的支护效果。结果显示：TSL比菱形网的约束作用更强，试样应力峰值提高了28.3%。同时，TSL试件残余强度更高，系统能量耗散增加了44.1%。巷道大变形阶段TSL与约束岩体形成薄壳结构，首次对不同岩体TSL壳结构的支护效果进行了试验研究。结果显示：TSL壳结构通过自身承载压应力降低表面围岩变形，褐煤和砂岩试样承载能力分别增加了44.6%和20.4%，能量散耗增加约2倍。采用数值计算方法，分析了TSL的煤柱约束作用和薄壳支护试验过程中自身的承载状态和对围岩变形的控制机制，并与试验观测结果进行了比对。研究为TSL支护工程实践提供理论依据，为煤矿巷道TSL支护效果预测提供试验研究方法。

来源：2026年第3期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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