154-深部开采冲击矿压矿井大断面巷道支护的探索

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我国煤矿巷道支护的难题与对策

我国煤矿巷道支护的难题与对策作者：王绪昇来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第04期摘要：随着我国煤矿开采进入深部开采时代，巷道支护已经成为不可避免的挑战。

针对煤矿开采过程中存在的问题，主要分析了高应力巷道、软岩巷道以及冲击地压巷道的支护策略。

可以为有关技术人员提供参考和指导。

关键词：巷道支护;深部开采;难题;对策1 引言在煤矿由浅部向深部开采的过程中，地应力和岩层的岩性已经发生了变化。

原有的正常矿井发生冲击矿压和煤与瓦斯突出的可能性增加。

最大的问题就是高地应力引起的巷道的大变形，巷道的支护变得日益困难。

此外，煤炭开采的强度也达到空前的高水平，导致在开采过程中采动大幅度增加，巷道的支护难度增加，这种情况在断面巷道条件下更为突出。

总的来说，所要解决的支护难题有高应力巷道、软岩大变形巷道、冲击地压巷道、破损修复巷道等几类。

本文对这几个类型的巷道进行分析，探讨了合适的支护策略。

2 高应力巷道支护分析总的来说，巷道的破坏与围岩强度和地应力有关。

当围岩应力达到或超过围岩强度时，巷道就会失稳破坏。

理论分析表明高应力是巷道破坏的重要因素之一。

经过统计，造成巷道周圍应力的几种因素分别为深埋高应力、地质构造高应力和采动应力。

由于在高地应力作用下，岩体的特性发生了根本性变化。

主要体现在以下几个方面：在高地应力作用下围岩的塑性增强，使得坚硬的岩石在破坏时表现出软岩的破坏特征;巷道围岩变形具有很强的流变特性，变形量大给支护带来巨大的难题;对于某些高强度脆性岩石，发生冲击的可能性增加，巷道破坏突然，伴有巨大声响和震动，围岩及支护被瞬间摧毁。

目前，对高应力巷道的支护主要有三种方法：可以通过合理的布置巷道的位置，然后人工卸压，使巷道周围处于低应力状态，降低巷道变形量维持巷道稳定;采用U型钢等高强度材料对巷道进行加固，抵抗巷道围岩的变形;此外，采用锚杆锚索对巷道围岩进行加固，提高围岩的承载能力，有效控制围岩的变形破坏。

冲击地压矿井沿空巷道支护技术研究

２１年第２０２期
Ｎｏ．２２０１２
煤
炭
科
技
１５
ＣＯＡＬＳＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹＣＩＭＡＧＡＺＩＮＥ
文章编号：０８３３（０２０－０５０１０ — ７１２１）２０１ — ２
冲击地压矿井沿空巷道支护技术研究
巷上的压力，减小冲击地压发生的可能性。
（）空帮施工锚索用来提高沿空帮煤柱的承３沿３巷道支护效果分析载能力，减小沿空帮的变形，进一步提高巷道整体稳对８３９５工作面回风巷进行巷道表面位移、顶板定性。
（）４锚杆支护形成的锚固体既具有较高的承载能离层及锚杆载荷监测，支护方式改变前后巷道变形结果显示，巷道掘进和工作面回采在力，又具有良好的可塑性，允许巷道一定范围的变形而量如图３所示。过程中，巷道顶板及两帮变形量较以前沿空巷道大不发生破坏，减小了巷道发生冲击地压的可能性。
巷道两帮采用３排锚杆压金属菱形网全断面护帮。在沿空侧，分别距顶板１２．ｍ和２４．ｍ处施工两排护帮锚索。锚索三花布置，采用西１．ｍ，８３７８ｍＬ＝．
ｍ钢绞线，间距３ｍ（图２。选择该支护方式主要见）
有以下原因：
大，顶板及两帮变形严重，发生冲击地压的危险。有选取合理的支护参数及防冲措施对工作面安全开采
至关重要。

探讨深部开采面临的主要问题与对策

101科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 工业技术针对矿井深部开采,开采的深度直接反映矿井的开采难度。

近年来,随着我国经济持续、稳定增长,对于能源需求量日益增多,使得矿井开采的延伸速度在不断加快。

目前,我国矿井开采已发展至深部开采阶段,同浅部开采对比,深部开采的成本较高,随着深度增加,也不利于采矿环境,给煤矿生产、安全造成极大问题。

笔者根据自身多年从业经验,对深部开采中面临的主要问题进行分析,并提出一些针对性的建议,现总结如下。

1 深部开采面临的主要问题第一,巷道围岩变形。

地应力随着开采深度的增加而增大,同时巷道周围的应力也随之增高。

处于浅部较硬的围岩,直到深部后形成工程软岩,主要表现应变软化、强烈扩容性特点,降低了巷道岩体的强度,严重破坏了支护与巷道。

按照相关统计显示,深部巷道的翻修比例在91%以上,显著增加了巷道维护成本,导致矿井生产系统不畅通,降低运输能力,以及风水电等一系列系统问题。

具体表现如下方面:其一,巷道的变形速度较快,底鼓较为严重,变形量较大,在深部高应力的条件下,岩体具备较高能量,对巷道开挖具有卸荷作用,短时间可释放岩体聚集能量,深部围岩最大应力和最小应力差呈上升趋势。

前掘后修已成为深部回采巷道施工的基础工作;其二,岩性显著影响了巷道的稳定性,对于浅部岩体而言,岩性变化几乎不影响巷道变形。

而到达深部之后,不同岩性围岩的变形差异逐渐增加,巷道位置取决于岩性主导因素,若同一巷道的岩性不同,采用非等强支护方法已成为主要的巷道围护方法;其三,掘进后,巷道持续流变和变形,是深部巷不变形的表现特征。

第二,矿井煤同瓦斯之间的冲击、突出地压。

其一,随矿井开采深度有所增加,煤层瓦斯压力随之增加,许多旧浅部属于非突出煤层,转变成突出煤层,随深度增加,其突出频度、强度也显著增大。

由于我国煤矿开采条件较为复杂,矿井几乎全部为瓦斯矿井,瓦斯是煤矿安全生产的必要问题。

关于煤矿深部开采冲击地压监测解危关键技术研究

KJ550监测系统进行高效的应用和选择，对采掘工作面进行
严格的监管。并且，对煤柱展开实时的监测。针对钻孔应力观测技术而言，在具体的运用过程中，能够将煤矿采掘的整个过程清晰地显示出来，也可以对现场存在的危险区域进行精准地分析，明确存在的各类危险因素，尤其是对卸压等危险措施，能够具有较为良好的成效。
[3] 张绍忠，张振国，刘长水.开滦煤炭深部开采冲击地压发生规律与监测技术研究[J].河北煤炭,2019, 000 (002): 12-15.
[4] 潘俊锋，齐庆新，刘少虹，等.我国煤炭深部开釆冲击地压特征、类型及分源防控技术[J].煤炭学报,2020, 45 (01): 111-121.
【作者简介】
通常情况下，采掘扰动后，围岩聚集能量的特征主要可以体现在两个方面。一方面，因为矿山具有较大的压力，并且压力会重新地进行分布，围岩内会聚集非常多的能量，然
后随着不断的改变而进行逐步地释放，为围岩造成了不同程度的冲击影响，最后使得围岩遭到了严重的干扰和破坏。另一方面，对围岩聚集弹性造成了较大的损坏，并逐步地释放出驱动力，致使围岩的深部出现了速变的情况，当达到一定程度之后，会被高应力所干扰和阻碍。一般而言，由于受到深度的干扰，致使区域应力集中会出现增大的现象。通过深层次的研究可以明确，支撑压力峰会随着岩深度而出现不同程度的阻碍，同时峰值也会在很大程度上得到提高。
【参考文献】
[1] 谭云亮，郭伟耀,辛恒奇，赵同彬,于凤海，刘学生.煤矿深部开采冲击地压监测解危关键技术研究[J].煤炭学报,2019, 44 (01): 160-172.
[2] 李明钦.关于煤矿深部开采冲击地压监测解危关键技术研究[J].中国石油和化工标准与质量, 2020, 40(09): 192-193.

井工矿井大断面支护技术实践

井工矿井大断面支护技术实践摘要：煤矿深部开采矿压显现明显、支护困难，严重制约了矿井安全、高效发展。

针对深部巷道存在的压力问题，通过压力分析、围岩松动圈的确定，以及支护方式、费用、施工难易程度等作比较，确定现在深部大断面硐室的支护技术。

本文笔者结合某矿的实际情况，提出了深部开采顺槽采用大断面掘进、锚网带联合支护技术，取得了较好的效果。

关键词：深部开采；大断面；锚网带支护abstract: coal mining pressure deep open appeared obviously, support difficulty seriously restricted the mine safety and efficient development. according to the existing problems of deep roadways pressure, through the stress analysis, determination of the surrounding rock loose circle, and the supporting method, expenses, and construction, such as ease of for comparison, certain now deep large sections of the cavern support technology. in this paper the author of a actual situation, proposed the deep mining by the slot was heading, anchor nets take joint support technology, and good results have been achieved.keywords: deep mining; large sections; anchor nets with supporting中图分类号：o741+.2文献标识码：a 文章编号：0 引言我国煤炭经过近百年的开采，部分矿区已到开采后期，矿井由浅部开采发展到深部开采。

煤矿深部开采相关灾害问题及应对措施的探讨

煤矿深部开采相关灾害问题及应对措施的探讨摘要：随着煤炭资源的开采向深部延伸,部分矿井已经出现或将出现高温、高突、高地应力、高岩溶水压、高瓦斯等灾害问题。

结合深部地质灾害的特点,本文提出了一些深部开采出现的问题以及应对这些问题所采取的措施。

abstract: with the deep extensions of mining of coalresources, part of mine has been or will appear hightemperature, high axon, high geostress, high karst waterpressure, high gas. according to the characteristics of deepgeological disasters, this paper puts forward the problemsin deep mining and measures to deal with these problems.关键词：深部开采；五高；灾害；应对措施key words: deep mining；five “high”；disasters；measures中图分类号：td1 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）11-0295-021 我国煤矿开采现状1.1 开采深度据预测，我国已探明的煤炭总储量中有65%以上的煤炭埋深在1000m以下，随着采煤机械化程度的提高，我国煤矿目前正以每10年100～300m的速度向下延深。

预计在未来10年，很多煤矿的开采深度将达1000～1200m。

1.2 高温地温是指煤矿井下岩层的温度。

一般情况下，地温随开采深度的增加而增加。

地温决定着井下采掘工作面的环境温度，即矿井温度。

矿井深度的变化，使空气受到的压力状态也随之而改变。

当风流沿井巷向下流动时，空气的压力值增大，空气的压缩会出现放热，从而使矿井温度升高。

深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究

深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究摘要：大采深矿井最大的特点就是矿压大，地质条件复杂，支护难度大，特别是对于深部软岩巷道的支护，一直是近年来煤矿技术工作者研究的重点。

软围岩强度和稳定性较差，在开采扰动和较大的矿压作用下易发生变形和破碎，巷道维护工作量很大，对深井煤矿开采带来了很大影响。

生产实践证明，对于大采深软岩巷道，某种单一的支护方式是难以起到有效支护作用的。

对此应采取“锚、网、索、喷”联合支护的方式，以维持大埋深巷道掘进软围岩的稳定。

关键词：深部矿井；软岩巷道；布置；支护软岩是地质岩体的中的一部分，是特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。

按照软岩的自然特性和工程力学作用下的变形机理，软岩可分为以下几类：即节理化软岩、高应力软岩、膨胀性软岩和复合型软岩。

相比于硬岩，软岩具有更强的可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性特征，软岩不仅质地松软、强度低，而且易于受到风、水、开采扰动等因素的影响而发生软化、膨胀、裂隙和变形，物理特性不稳定。

软岩的以上特性给软岩巷道的掘进和支护带来了很大的困难，特别是在大采深、高地应力的作用下，巷道围岩易产生失稳变形，掘进期间易出现冒顶和片帮。

1软岩的工程特性1.1软岩的力学属性软岩中泥质矿物成分和结构面决定了软岩的力学特性。

显示出可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性的特点。

软岩的膨胀性质是在物理、化学、力学等因素的作用下，产生体积变化的现象，其膨胀机理有：内部膨胀、外部膨胀和应力扩容膨胀三种。

工程中的软岩膨胀为复合膨胀形式。

1.2软岩的临界载荷随着应力水平的提高，特别是围压的增大，岩石产生的塑性变形明显增加，使得在低应力水平下表现为硬岩特性的岩石，在提高了应力水平下显示出显著的塑性变形。

1.3软岩的临界深度与软化临界荷载相对应，岩石亦存在着一个软化临界深度。

对给定矿区，软化临界深度也是一个客观量。

当地下工程埋深大于软化临界深度时，围岩出现大变形，大地压和难支护现象；当地下工程埋深小于该临界深度时，则围岩的大变形，大地压现象消失，巷道支护容易。

矿井深部开采冲击地压研究与防治

人们通过煤岩流变的规律对电磁辐射的规律以及其特性造成一定的干扰这种方法是一种通过监测煤岩流变的破坏程序及在不接触的情况下判断煤与瓦斯突出以及出现冲击地压等煤矿中经常出现的对人们生命财产造成威胁事件可能性的技术方法
矿井深部开采冲击地压研究与防治
李百宜王盛川齐文跃（中国矿业大学孙越崎学院。江苏徐州２２１１１６）
收稿日期：２０１３— ０４— ２６
增加而不断增高；ｄ）冲击地压的震级在构造带周围往往不会太高，但是其影响范围和破坏能力却往往超出人们的预计。（２）冲击地压的破坏形式。ａ）煤出现完全的位移：这种形式会使得顶板出现擦痕，并且会减小巷道的规模；ｂ）煤的抛射：煤块被抛出，使得煤尘被扬起等；Ｃ）震动：这种情况会使得棚子发生倒塌，设备器材发生位移。并且会有飓风跟随着出现：如果冲击地压强度比较大时其出现的冲击波很强，可造成人员伤亡；ｄ）底鼓：底煤因为发生鼓起而造成伤人的现象。４、煤矿冲击地压预测技术（１）电磁辐射监测仪探测法。人们通过煤岩流变的规律对电磁辐射的规律以及其特性造成一定的干扰，这种方法是一种通过监测煤岩流变的破坏程序及在不接触的情况下判断煤与瓦斯突出以及出现冲击地压等煤矿中经常出现的对人们生命财产造成威胁事件可能性的技术方法。当人们在煤矿中掘进或回采以后，工作面煤体的应力平衡就会消失，导致煤壁里面煤体的变形或裂变，从而可以过渡到新的应力平衡状态；煤体中的瓦斯也会在这时出现动态不稳定，从而会因为瓦斯压力梯度的作用而顺着煤体中的裂隙向煤层以外扩散，电磁辐射均会伴随着这两种过程出现。（２）煤岩变形监测法。随着开采活动的进行，围岩难免会出现位移和形变，这种变化表现在采面的话就是顶底板会向近处移动，表现在巷道的话就是出现围岩的形变。煤体质地越软，硬度越小，越容易产生巷道形变，也越不容易产生冲击破坏；如果巷道没有足够大的形变的话，那就表明煤体具有较大的刚度，这种情况下就很容易出现冲击破坏。（３）煤粉钻孔法。这种方法是通过在煤体中钻小直径钻孔，然后再将不同深度的钻孔使煤层排出的煤粉量和标准值进行对比，如果排出的煤粉量大于极限煤粉量的话，工作面出现冲击危险的可能性就大大增加。但研究表明，如果是危险煤粉量的位置比３倍采高的还要大，那么就不会出现冲击地压。５、煤矿冲击地压的防治措施

试析煤矿深井开采常见问题及对策

试析煤矿深井开采常见问题及对策1 概述何为深井开采，就目前我国对深井开采的定义没有非常明确且书面的规定，只是根据实际现场经验，以及开采条件和地质条件的复杂程度，同时也需要结合矿井实际的装备水平和开采技术水平等等相关因素综合考虑。

在现有的资料中显示，当矿井的采深达到800m水平以上时，我们认为属于深井开采条件；对于软岩矿井，其开采深度达到600m水平即为深井开采。

从全国大部分矿井开采而言，随着矿井开采深度的增加，逐渐会出现各种不利于煤矿开采的条件，比如，大采深、高地压、高地温、强冲击以及煤与瓦斯突出等复杂现象均会出现，对煤矿开采带来不利影响。

另外一个方面，随着矿井开采深度的增加，其煤矿开采成本也在不断的增加，当增加到一定程度时，将会使得矿井成本到达一个煤矿开采的盈亏平衡点，当开采深度继续增加，煤矿就会出现亏损，其直接影响煤矿生产的正常运转。

所以，开展对深部矿井的眼睛，以及确定合理可靠的经济开采深度，这对于煤矿生产而言，是一项具有深远意义的研究，同时也是急需解决的关键问题。

2 深井开采的特征（1）地应力增大：矿井的矿压显现强烈是矿井采深的增加的最为直接的现象之一。

（2）巷道支护断面加大、费用增高：随着煤矿开采逐渐向深部延伸，其巷道围岩的状态也逐渐有坚硬向松软破碎的状态转变，形成流变状态的岩石，这导致巷道的位移量明显增大，同时使得巷道支护难度加大，支护费用增加，支护工程量加大。

（3）地温升高：一般随采深的增加，地温会逐渐增高。

到了一定深度，温度环境将不可忍受，必需采取降温措施，方可保证正常生产。

（4）瓦斯涌出量增大：随开采深度的增加，瓦斯含量会逐渐增大，相应增加了检测治理瓦斯及突出的费用。

（5）冲击地压危害增加。

（6）构造复杂：一般深部井田断层多，构造复杂，煤层厚度变化大，加之钻孔少，勘探程度低，地质情况极不明朗，为设计施工带来很大困难。

正是由于存在以上六个基本特征，使得深井开采在支护、降温、勘探、机电、通风、提运、排水和压风等各方面的投入会加大，这样就导致了吨煤成本增加，根据现场研究资料显示和统计，一般每增加100m，吨煤生产成本增加10%～25%。

煤矿巷道支护方法

煤矿巷道支护技术摘要：推行巷道支护改革，对于降低原煤生产成本，提高经济效益，有着巨大的促进作用，本文就煤矿巷道支护问题进行了探讨。

关键词：煤矿巷道支护被动式支护主动式支护近几年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合支护型技术的发展历程。

煤矿早期开采阶段几乎全部是以木材作为巷道及采煤工作面的支护材料，随着新型材料的出现，开始采用混凝土或钢筋混凝土砌碹等支护形式，这些被动式支护耗费大量材料且受深度和岩性影响。

随着井巷支护技术的发展演变，可将其归纳为被动式支护方式、主动式支护方式。

1.被动式支护方式被动式支护技术是源于古典压力理论和坍落理论，认为巷道开挖后围压主要由围岩局部坍塌导致而成，而巷道的稳定主要靠围岩坍塌致使硐室形状改变后自行获得。

被动式支护把围岩坍塌岩与支护分开来考虑，把围岩视作荷载，支护看作承载结构，二者之间形成“荷载—结构”体系，认为支护是为了承受由围岩所产生的荷载，无法控制围岩变形破坏的发生，只能起被动抵抗的作用。

1.1木支护方式木支护技术主要是采用木材作为支护材料，典型的支护方式有“亲口”棚、鸭嘴棚、戴帽点柱、木垛等。

木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重，因此只适用于浅部围岩，而且支护断面形状必须与围岩曲线一致，以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势，从而硬性抵抗岩体的变形压力。

1.2石材支护方式石材支护分片石、料石两种支护方式，优点是具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点，不足之处在于初期投资高，只适用于矿井服务年限长的巷道。

1.3金属支架支护方式金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护，其中刚性支架允许压缩变形量小，工作阻力随变形量增大而减小，直至破坏而失去工作阻力；可缩性支架允许压缩变形量大，在结构设计压缩范围内，工作阻力随压缩量大而增大，或者恒阻。

金属支架支护视支架为支护体，围岩为荷载，其破坏是由于支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所致，同时，由于支架承受侧压力和荷载的不均匀常使支架失去稳定性或可缩性而减弱或失去竖向承载能力。

深井冲击倾向条件下大断面巷道支护研究

…
：
较小，表明砂岩直接顶的破坏特征是扩容膨胀变形不明显、矿物颗粒晶体压缩变形明显，表现为破坏的潜伏性和突然性，巷道支护设计应针对此顶板围岩特性加强预防，应对煤岩冲击倾向性进行
研究。
直接砂页。．灰黑色，顶部多为页岩，局部含砂较少，底岩 ’ 。４～５
个力学平衡体系，因受开采影响这个体系受力状态不断变化。围岩与煤体的相互作用时，材料表面温度变化可与应力相互转换，利用红外辐射迅速取得整体试样表面应力场，从而保证试样变形破裂过程信息在时间上和空间上的完整性，最终得到发生冲击矿压煤岩具有的特性［。 Ⅻ］
形耦合提供依据。２１围岩组成及力学－．眭质分析
１概
况
庞庄煤矿９２９掘进工作面位于一０５５０１２ｍ西
一
下山采区东翼，相邻浅部为９２７５０采空区，深部
及东西两侧均为９煤未采区。上覆７２７７２５０、５１ｌ工作面采空区。煤层均厚１Ｉ．Ｉ，８Ｔ结构简单，角倾０１。发育不稳定，～０，煤有自然发火倾向且煤尘易爆。煤层顶板为砂岩，板大部分为砂页岩，底其顶
赋存条件、开采状况，还应对其围岩自身物理、力学性质和地应力状况有所了解，才能为支护方案的选择提供依据。对９２９５０材料道围岩取样进行岩石矿物组成定量分析实验和深部高应力砂岩蠕变特性研究实验，并结合扫描电镜（Ｅ观测在ＳＭ）各种围压条件下的微观结构、缺陷的发展规律，为及时支护强度、初始支护预紧力、支护体及围岩变

谈谈深部开采带来的矿山压力难题与对策

谈谈深部开采带来的矿山压力难题与对策摘要：在我国深矿井开采就是指埋藏在距地表一定深度的煤炭，一般大于800米。

近年来我国煤矿资源随着开采深度的越来越大，给煤矿开采带来了一系列困难，本文通过分析深部矿井开采所面临的主要困难，指出深部岩体在高地应力、高地温、高岩溶水压的条件下，导致围岩的力学性质与浅部有很大的区别。

提出了现在深井开采中所需解决的几个问题。

如何正确认识由于开采深度增加所带来的问题，是解决实际问题的关键。

关键词：深部开采；矿山压力；难题；对策1、前言目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少，而在一千米以下的深度总储量占得比较多，据资料调查，深度的储藏量约占总量的百分之七十多。

另外，在煤矿深部开采中，关于在河流下、建筑物下和铁路下遇到的问题以及矿压、保护煤柱留设、瓦斯、地热等多种技术难题也日趋渐多，严重影响着煤矿生产和矿井建设的发展。

2、深部开采带来的矿山压力难题2.1岩爆频率和强度均明显增加岩爆是采掘导致岩层的突然破坏，往往伴随着开采空间的大应变、大位移以及岩层碎块从母体中的高速脱离，向开采空间抛出，抛出的岩体质量从数吨到数千吨不等。

在广义上说，只把大量煤或岩石被突然抛出且对开场空间造成损害的的冲击现象叫做岩爆。

实质上也属于矿井冲击矿压现象。

统计表明随开采深度的增加，岩爆的发生次数会随之上升，然而引起岩爆危险性增大的机理十分复杂，人们也通过实验得出了一些结论，但有些现场问题却用实验室的结论无法解释。

如在南非金矿的深部开采中得到的坚硬岩层具有明显的时间效应，但这种岩石的样本在试验室中却几乎观测不到时间效应。

2.2巷道围岩变形量大深井巷道矿压显现的显著特点就是巷道开挖就产生大的收敛变形量。

这一特点是由深井巷道围岩处于破裂状态和深井巷道围岩有较大的破裂范围决定的。

深部开采自重应力逐渐增加，加之深部岩层的构造一般比较发育，其构造应力十分突出，致使巷道围岩压力大，巷道支护成本增加。

根据煤炭行业的有关资料，近10a巷道支护成本增加了1.4倍，巷道翻修量占整个巷道掘进量的40%。

教案(“大断面”巷道施工法)

“大断面”巷道施工法教学目标及要求：通过学习“大断面”巷道施工法，让与会人员了解“大断面”巷道施工法的由来、概念、背景及优点，坚定安全生产的信心，为我矿矿井的安全、高效生产提供理论依据。

教学重点：1. “大断面”巷道的概念2. “大断面”巷道的必经之路3. “大断面”巷道的优点教学难点：1.“大断面”巷道的必经之路2. “大断面”巷道的优点教学内容：大断面巷道施工法煤矿近几年来随着开采深度的不断增加，冲击地压的危害、等煤矿灾害将更加突出。

如何保证井下职工的安全和设备的安全，保障矿井的安全生产，集团公司领导根据煤田的特点和矿井实际情况提出了“大断面”巷道支护理论，以增强煤矿的抗灾能力。

一、“大断面”巷道的由来随着煤矿深度的不断增加，巷道压力也越来越大，收敛速度较快，加之矿井“冲击地压”危害，巷道内的管线和设备均受到不同程度的损坏，影响矿井的正常工作。

为了保证井下职工的安全和设备的安全保障矿井的安全生产，决心改变这一状况，提出了“大断面”巷道支护理论和实施的具体措施。

二、“大断面”巷道的概念所谓“大断面”巷道，是相对于传统的煤矿巷道的断面而言，由原来巷道断面积在10平方米左右的巷道，扩大至24平方米以上。

巷道面积的增大不仅使工人进出更为舒适、运送煤炭更为便捷，更为重要的是解决了豫西地质对煤矿“冲击地压”的危害。

三、“大断面”巷道的必经之路集团公司大多已开采50多年了，一直都是沿用10平方米左右的巷道的断面。

“有许多职工认为，煤矿巷道主要的作用是方便井下工人的行走和煤炭的运输，巷道掘那么大没有什么用，一旦这里的煤挖完了，巷道就作废了。

”采煤应该以利益最大化为目的，巷道能出煤就行了，因此“大断面”刚开始并没有引起工人们的极大兴趣。

煤矿巷道实施“大断面”的建设后，工作的强度增加了不止一倍，掘进的速度比以前慢了很多，人们认为“大断面”的工序较为繁琐，浪费材料，增加掘进成本。

开拓巷道的成本也增加了很多，这个新的举措让大家对产生更多的疑问。

深部开采冲击地压煤层防冲支护系统

收稿日期：2012－05－10作者简介：马献超（1965—），男，河南长垣人，高级讲师，1988年毕业于焦作矿业学院，现任义煤集团公司职教中心副校长。

深部开采冲击地压煤层防冲支护系统研究马献超1，杜东见2，韩玉鉴3（1．义煤集团公司职教中心，河南义马472300；2．河南大有能源股份有限公司，河南义马472300；3．义煤集团公司巩义铁生沟煤业有限公司，河南巩义451274）摘要：伴随矿山开采深度的增加和开采速度的提升，冲击地压成为严重危害我国矿山安全生产的重大隐患。

一套安全可靠的支护系统，在冲击地压防治中具有重要作用。

结合义煤集团跃进煤矿25110工作面实际地质情况，基于该区域矿压规律，针对性地设计了一套防冲支护系统，确保了回采过程中的巷道安全。

关键词：冲击地压；防冲；围岩支护中图分类号：TD324文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）08－0105－04冲击地压又称岩爆，是指井巷或工作面周围岩体由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象，常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象，且具有很大的破坏性，是煤矿重大灾害之一［1-2］。

在各种冲击地压防治技术与措施中，围岩支护体系占有重要地位。

而在林林总总的围岩支护技术中，液压支护系统是直接支撑巷道围岩体系、保护巷道断面的一种传统且有效的支护形式［3-4］。

在冲击地压发生过程中，有效支撑围岩结构，防止巷道过度收缩是保障生命安全的最后一道防线。

结合目前多种液压支护技术，参照矿区支护特点及冲击倾向性特征，对液压支护系统进行专项设计，是又一防止冲击地压、减少人员伤亡与财产损失的有效之举［5-6］。

1矿井概况跃进煤矿位于义马市南2km ，井田东西走向长3.8 6.9km ，倾斜宽2.0 3.9km ，面积约21.4km 2。

地面标高+501 +588m ，埋深580 1040m 。

跃进煤矿煤岩体比较坚硬，顶板为厚而坚硬的岩层。

直接顶为厚度超20m 的砂质泥岩，基本顶为巨厚砾岩层。

煤矿深部巷道支护技术探索

煤矿深部巷道支护技术探索[摘要]深部开采引起高地压、高地温、高岩溶水压和强烈的开采扰动影响。

深部矿井重力引起的垂直应力明显增大，构造应力场复杂，地应力高。

针对我国深部高地压巷道围岩条件的特殊性与复杂性，巷道支护存在的问题，分析高地压巷道围岩变形与破坏机理，支护系统控制围岩变形的作用。

最后，介绍u型铁棚支护在鹤岗市兴安煤矿的应用情况，通过分析矿压监测数据，评价支护效果和围岩稳定性。

实践表明，锚索网喷+u型铁棚支护系统是深部巷道支护的发展方向。

[关键词]高压巷道深部开采巷道支护中图分类号：td353 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-0259-02煤炭资源开发由浅部向深部发展是客观的必然规律，也是世界上许多产煤国家所面临的共同问题。

我国煤矿开采深度以8-12m/年的速度增加。

国有大中型煤矿平均开采深度已达到400m以上，开采深度超过600m的有117处煤矿，有10余处煤矿开采深度超过1000m，最深达到1300m。

随着煤炭科学技术进步，矿山现代化促进了生产的高产高效，进一步加速矿井深度的增加。

浅矿井数目大为减少，中深矿井数目明显增加，深矿井将成倍增加，并将出现更多的特深矿井。

预计在未来20年我国很多煤矿将进入到1000-1500m的开采深度。

高地压巷道支护研究初步成果，还远不能满足高地压巷道围岩控制的要求。

归纳起来，还存在以下问题：（1）尽管提出了多种巷道支护理论，但任何一种理论都有缺陷，不能全面解释高地压巷道围岩变形与破坏的机理，还缺乏高应力环境下围岩与支护体相互作用机理全面、系统的研究。

目前，国内大部分高地压巷道采用二次支护理论，即巷道支护分两次进行，一次支护在保持巷道稳定的前提下，允许巷道有一定的变形以释放压力；隔一定时间后实施二次支护，保持巷道的长期稳定。

但是，这种理论目前已遇到了极大的挑战，在深部动压影响区、构造压力带、软岩破碎带等地点，采用二次支护后仍出现变形破坏等问题，甚至需要三次、四次支护，巷道周而复始的发生破坏，围岩变形长期得不到有效控制。

深部矿井开采冲击地压研究

深部矿井开采冲击地压研究一、前言随着吕家坨煤矿开采深度的增加，以及开采条件越来越复杂，该矿工作面面临的冲击地压带来的威胁越来越大，必须及早引起重视。

冲击地压会造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道破坏等，冲击地压还会引发或可能引发其他灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，严重时造成地面震动和建筑物破坏等。

近年来，国内外许多学者和煤矿技术人员从冲击地压的发生机理、危险性预测等方面进行了卓有成效的研究，并提出了许多行之有效的冲击地压预防措施。

本文结合现场的实际情况，提出了吕家坨矿冲击矿压的防治措施，扭转了该矿冲击地压不可防、不可控的被动管理局面，有效地保护了职工的生命安全，最大限度降低了财产损失，有力地保障了矿井的安全生产。

二、概况吕家坨矿井设计生产能力300万t/a，主采7、8、9、12号煤层。

采掘工作面主要布置在大巷东西两翼，其中四采外5476Yd工作面埋深约-800m，为该矿井埋深5水平的回采工作面，工作面全长约1000m，倾向约170m，两侧均为双巷布置。

该工作面回采巷道掘进期间，“煤炮”频繁发生，响声巨大、煤尘飞扬，多次造成巷道迎头及已支护段出现大面积顶板瞬间下沉或切顶，下沉量可达300-700mm，厚度达2000mm的支护体整体冒落，顶板锚索频繁破断，局部显著底臌，严重时期甚至导致皮带架、掘进机发生显著位移。

由于巷道动力显现强烈，导致已掘巷道围岩破坏严重，无法继续正常作业，迫使将精力集中于巷道的扩修、维护，部分区段反复扩修2-3次仍无法抵抗“煤炮”的冲击作用而再次破坏，繁重的扩修工程严重制约了矿井的采掘接替。

鉴于该矿冲击矿压的高危险性，研究其发生规律与治理方法，是一个非常重要的课题。

三、冲击矿压发生的地质影响因素1、开采深度研究表明，从500m开始，随着开采深度的增加，冲击地压的危险性急剧增长。

而吕家坨矿四采外5476Yd工作面开采深度达-800m，掘进巷道期间就多次发生“煤炮”、顶板急剧下沉等典型动力现象。

矿井巷道大断面快速掘进的方法探讨

矿井巷道大断面快速掘进的方法探讨摘要】巷道掘进是矿产资源开采作业中极为重要的生产环节，实现巷道掘进的快速开展，对提高矿井生产作业效率，促进矿井高效生产具有重要的意义。

基于此，本文以实际工程案例为基础，探讨矿井巷道大断面快速掘进的方法，实现快速高效的掘进，提高单进水平，为矿井生产效益的增长提供了有力支撑。

【关键词】大断面巷道；快速掘进；保障工艺；实例分析1、工程实际概况1.1巷道名称三水平暗主斜井1.2巷道用途满足矿井生产通风、生产、行人、安装、运输及管线敷设的需要。

1.3设计工程量、服务年限、开竣工时间（一）设计工程量：巷道设计长度为2245.923m。

（二）服务年限：生产服务年限。

（三）开竣工时间：开工时间为2019年3月2日，预计竣工时间为2020年12月1日。

1.4开窝位置及坡度、方位及巷道层位（一）开门位置：三水平暗主斜井开口坐标X：3762678.605、Y:39468486.787,轨面标高为-958.546，按方位角N180°施工。

（二）巷道层位：三水平暗主斜井在4煤层底板中掘进。

（三）巷道坡度：巷道自拨门点按3‰上坡施工43.156m后，按14°上山施工752.167（775.194）m、按9°上山施工418.050（423.261）m、按4°上山施工938.913（941.206）m、按3‰上坡施工63.106m。

2、施工工艺选择及流程2.1施工工艺选择1、综掘机施工方式使用EBZ230型综掘机掘进。

矸石通过综掘机配合皮带运输到东翼轨道大巷（N250°）地矸仓，然后通过耙矸机把矸石运输到矿车，最后通过进风井罐笼提升上井。

采用防爆铲车运输物料，掘进后及时进行锚网索喷支护，按正规循环组织生产。

EBZ230型综掘机技术参数如下表：采用YT28型钻机湿式打眼、放炮，综掘机出货联合运输作业线2.2施工工艺流程1、岩性正常情况下交接班→安全检查及确认→观测中、腰线→画迎头轮廓线→综掘机切割上部(高度不超过2.5m)→敲帮问顶找净活矸、危岩→临时支护（先挂网）→点锚杆眼位→打锚杆眼→安装锚杆→锚杆紧固→喷浆→综掘机切割下部→点锚杆眼位→打锚杆眼→安装锚杆→锚杆紧固→喷浆。

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策摘要：在国家发展中，煤炭属于关键能源资源，现阶段我国也对煤炭有着更大的需求量，而浅部、露天的煤矿变得更少，为此深部煤矿的开采便非常重要。

在煤矿的深部开采中，开采人员往往会面临一些主要的技术问题，为让这些问题被合理处理，文章分析煤矿深部开采的主要技术问题，从煤矿深部的完善地质勘查、改善围岩控制约束其变形等方面出发，分析针对深部开采技术问题的对策。

关键词：对策；技术问题；深部开采；煤矿引言：在现代社会中，煤炭资源的用途广泛，但它也是一类无法再生的资源。

在煤炭开采的数量增长下，煤矿变得越来越少，开采活动的难度也在逐步增长，使得深部开采的工作需要被充分重视起来。

但是，在深部开采时，往往开采工作会被技术问题所制约，为让深部开采顺利完成，开采单位便要对技术问题加强研究，早日让深部开采不受技术问题影响，保障开采的安全及质量。

1.煤矿深部开采的主要技术问题（一）矿井煤及瓦斯方面在深部开采中，矿井深度会逐步增加，其中的瓦斯浓度同样在逐步增加，为此，矿井煤及矿内瓦斯会出现突出还有冲击地压的问题，其突出的强度及频率，还会随矿井深度增长[1]。

在深部开采中，因为技术难度较大，开采条件恶劣，更多矿井也为瓦斯矿井，安全隐患本身加大。

在作业中，各人员应该有充分安全意识，让瓦斯的安全得以保障，避免出现开采火星。

此外，在深部开采时，所需技术的技术含量较高，在矿井深度增长下，冲击地压这一状况也会发生，矿上应该将事故预测做好，落实预防的有效措施，让开采降低难度。

（二）巷道周围岩石变形在深部开采中，当矿井更深时，巷道便会受更大应力。

而受应力影响，在巷道周围，一些岩石便非常容易发生变形状况，而围岩也会有扩容、软化等状况，因为岩体实际强度不够，为此非常容易被应力所破坏[2]。

在围岩变形之后，应该尽快将返修工作做好，这会让巷道维护增加成本，当不及时维修时，也会带来安全隐患。

在深部煤矿中，岩石岩性也会存在明显差异，为此在巷道的选择中，应该对岩性问题加强考虑，针对各类围岩尝试支撑的不同方法。

矿井深部开采矿压与支护技术

矿井深部开采矿压与支护技术摘要：随着矿业经济的发展，矿产资源开发逐步向深部延深，我国将采深1000～2000m界定为深部开采。

有学者认为资源深部开发并不仅是开采深度增加，还是一种综合考虑围岩特性、应力状态及应力水平的力学状态。

开采矿压显现的主要过程集中在快速变形阶段，需加强对支护技术的控制措施。

基于此，本篇文章对矿井深部开采矿压与支护技术进行研究，以供参考。

关键词：矿井深部；开采；矿压；支护技术引言对于巷道围岩控制而言，要结合矿井深部开采的基本要求和具体情况，践行过程化技术方案，全面提升支护选择和设计的合理性，最大程度上维持相互作用的规范程度，为井巷处理经济性、可靠性以及安全性的提升奠定基础。

1我国不同区域煤矿主要地质条件特征我国不同区域的煤矿地质条件特征不同，煤层赋存及分布也有较大差别，开采所面临的问题也有所差异。

晋陕蒙地区是我国目前的主要产煤地区，煤层埋深浅、煤层厚、煤质硬，常采用大采高开采模式。

但随着开采深度、工作面高度的增加，冲击地压开始显现，厚煤层大采高工作面煤壁片帮严重、矿压显现剧烈，围岩控制面临挑战。

煤层地质条件的不同会影响实现工作面智能化开采的原则、路径及目标。

相较于综合机械化采煤，智能化开采对地质保障度的要求更高。

地质条件越复杂，控制系统就越需要更精准的感知、更快速的分析与决策、更高的数据传输速率。

以安徽阜阳中煤新集口孜东矿为例，该矿是典型的“三软”煤层，正在开采的140502工作面处于−967m水平，工作面长为266m，采高为4～6m。

煤层存在起伏，呈现回风巷和运输巷两端高、工作面中间低的特点。

煤层走向倾角为8～15°，局部为17°以上。

围岩（顶底板、煤壁）条件决定了液压支架支护的稳定性、有效性，如果条件较差就会导致片帮、漏矸、扎底等问题。

煤层走向/倾向角度变化造成了液压支架、采煤机及刮板输送机空间相对位姿的变化，由于重力作用会导致倒架、上窜下滑、采煤机割顶/割底等一系列问题。

煤矿采煤生产过程中冲击地压防治技术

煤矿采煤生产过程中冲击地压防治技术摘要：随着社会经济的发展壮大，煤炭能源的需求量呈现逐年增加趋势，增大了开采深度，引进了诸多先进设备与技术，浅部资源开采殆尽，深部资源开发势在必行。

特别是东部矿区，煤炭开发主战场早已转向深部，多对矿井开采深度已达千米。

深部矿井具有高应力、多构造、强扰动等特征，普遍面临冲击地压灾害影响。

冲击地压具有突发性、复杂性、强烈震动性和巨大破坏性，极易造成开采空间骤缩、设备损坏和人员伤亡，严重威胁矿井安全。

为降低冲击地压对开采活动的影响，国内外学者针对冲击地压类型、孕灾机制、灾变条件、预警和防治技术开展了大量研究工作。

关键词：煤矿采煤；冲击地压；防治技术引言冲击地压（岩爆）是一种极具破坏性的重大灾害，它可以通过地下工程开挖储存的弹性变形能瞬间释放，对巷道或工作面周围的煤岩体造成突然、快速、剧烈的破坏。

冲击地压灾害对于地下工程，特别是煤矿的安全开采，具有极大的危害性。

因此，正确、及时地预测冲击地压灾害，及时采取相应的措施，对于保障煤矿的安全运行具有极为重要的意义。

1冲击地压矿井情况基本清楚截止2023年2月底，我国煤矿目前冲击地压矿井共150处，分布于15个省和自治区。

其中山东省、陕西省、内蒙古自治区、甘肃省、黑龙江省的冲击地压矿井数都超过10处。

我国冲击地压矿井年产能为4.056亿t，50%以上属于冶金和化工用煤，2/3分布在煤炭净调入省份，其中，陕西省年产能最多，达到1.12亿t。

根据我国冲击地压矿井开采深度统计，目前我国冲击地压矿井平均采深为845.2m，冲击地压矿井平均采深最大的省份为山东省，平均采深为1005m，冲击地压矿井平均采深最小的省份为山西省，平均采深为379m。

埋深小于600m的矿井共发生冲击地压85次，埋深大于600m的矿井共发生冲击地压159次。

2煤矿采煤生产过程中冲击地压防治技术2.1击地压评估预测及预警根据冲击地压发生的微震监测数据，采用6∶2∶2的比例将其分为训练数据、验证数据和测试数据3个部分，以便更好地理解微震的特征。