特厚煤层地质构造带条件下支护参数优化设计
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化
浅析近距离煤层下层煤回采巷道支护参数优化1. 引言1.1 煤矿安全现状煤矿作为我国能源工业的支柱产业，扮演着至关重要的角色。
由于煤矿采掘作业的特殊性和复杂性，煤矿安全问题一直备受关注。
在近年来，尽管我国加大了煤矿安全生产的监督力度，实施了一系列严格的安全管理措施，但仍然频频发生各类事故，给煤矿生产和矿工的生命财产安全带来了巨大的威胁。
煤矿安全问题主要表现在煤与瓦斯突出、顶板垮落、矿井火灾等方面。
顶板垮落是造成矿工伤亡率较高的重要原因之一。
煤层下层煤回采巷道作为煤矿生产中重要的一环，其支护质量和稳定性直接关系到矿工的生命安全。
煤矿安全现状依然存在较大的隐患，煤矿生产安全面临严峻挑战。
为了提高煤矿安全生产水平，必须不断加强对煤层下层煤回采巷道支护的研究和优化，提高支护参数的科学性和合理性，从而有效预防和减少煤矿事故的发生，保障矿工的生命财产安全。
1.2 煤层下层煤回采巷道支护需求煤层下层煤回采是指在地下煤矿中，采用传统采煤方法开采底部煤层的一种技术，该技术在提高煤矿生产效率的也带来了一系列的支护需求。
由于底部煤层与上层煤层之间存在一定的空间，进行回采时容易造成巷道破坏、地压增加等问题。
巷道支护在煤层下层煤回采中显得尤为重要。
煤层下层煤回采巷道支护需求主要体现在以下几个方面：由于底部煤层的支护范围较大，且地质条件复杂，需要设计合理的支护结构来确保巷道的稳定性；底部煤层的采动过程中，地压变化较大，必须选择合适的支护材料和参数来应对；巷道支护参数的选择不仅关系到矿工的安全，也直接影响煤矿的生产效率。
对煤层下层煤回采巷道支护参数进行优化，提高巷道的稳定性和安全性，对于保障矿工的生命安全和提高煤矿的生产效率具有重要意义。
2. 正文2.1 近距离煤层回采技术介绍近距离煤层回采技术是指在矿井开采过程中，通过采取合理的工艺和技术手段，在煤层下层进行回采作业的一种方法。
该技术通常应用于煤层下的矮煤层、薄煤层和窄煤层的开采过程中，主要是为了充分利用煤矿资源并提高矿井的开采效率。
深部“三软”特厚煤层、双倾斜大倾角、大断面综放工作面切眼支护方法
３ ．切眼支护密度的确定
１ ＋ ．９ ２ ＝ ３ ｋ ／ ２ ４ ３２ × ５ ｌ ７ Ｎ Ｉ ｎ
方法的实践和分析计算， 确定了 ８０ 工作 １ ４ 通过现场试验与数值模拟相结合的办 对煤炭自 燃发火的影响． 为矿井制定防灭火 ｍ ３ 技术措施提供了依据。
采放顶煤开采工艺，安装 Ｚ ６０－ ９ ８ 顺山挑棚加固， Ｆ ８０ １ ３ 型 ／ 主要承载顶压。 安装前， 切眼 ２ ｍ为支架运输通道 ．安装运输宽度为 ． ０ 综放支架， 支架长度 ７ ｍ， １ ５ ， ． 宽度 ． ｍ 前后 刷大为 ７ ｍ ２ ５ １ ６ ． ｘ． ｍ的断面， ５ ９ 增加三排顺山 １ ５ ． ｍ的支架使用。煤壁侧， ６ 两排单体间距 部安装 Ｓ Ｚ７４ ３ 型运输机．宽度分别 挑棚加固， Ｇ －６／ ０ ６ 同时在切眼中部每隔 １ｍ加设木 为 １ ｍ． ０ ． 安装运输宽度为 １ ｍ的前部运输 ８ ． ６
为 １ｍ １ｍ ． 、． 。要求开切眼断面大， ６ １ 同时加 垛， 增加支护强度。 因煤层松软， 切眼易出现 机使用。 依据安装设备的尺寸情况， 合理确
上切眼处有两条落差分别为 ２ ｍ和 ６ ｍ 片帮、 ． ０ ． ５ 漏顶现象， 切眼的两帮采用塘柴、 荆笆 定单体的棚距．最大限度地满足了设备安
力的作用。１＃ ２ 工字钢与 Ｄ ． ｍ单体支 Ｗ３ ５ １
切眼合理的支护密度：＝ＴＲ＝ ３／ 柱 、 ｎ Ｐ ／Ｔ１７ 木垛的联合使用， 既有较高的强度， 又
浆封闭和对钻场水仓老峒注浆封堵等措施， １００ ｍ ； ： ５－．ｔ 支柱的密度，９ｄｍ ；Ｔ 有一定的柔性特点， ９Ｗ Ｎ ０ ／／２ ： ． Ｃ ａ ． 起到了相互配合、 共同
法． 能够比较真实的反映出煤柱的破裂程度 度； ： ｈ 夹矸、 ： 直接顶厚度 ； Ｙ： 煤容重， ／ 到对顶板较好的主动支撑能力，又有一定 ８ ｋ Ｎ
1606工作面车场支护参数优化设计
****1606工作面支护参数优化设计***1606工作面位于***井筒北部，为***最后一个回采工作面，该工作面为041602综放工作面的接续工作面。
现掘进工作面为041606车场其标高为1066m—1057m，设计沿16#煤层底板掘进。
一、煤层情况及顶板情况1、该工作面16#煤层平均厚7.4m，由16-1、16-2、16-3、16-4四个分层组成，四层煤之间均含有20cm左右的夹矸，煤层结构复杂，厚度稳定，f＜4，倾角为8°—14°，变异系数15%。
2、顶板情况：老顶为细粒砂岩，厚度5.63m；直接顶为细砂岩，厚度1.05m；伪顶为泥岩，厚度1.31m，平均为5.5m。
二、041606工作面车场设计参数041606车场设计长度为54.109米，巷道设计为矩形断面，设计宽度 4.5米（净宽），高度 3.0米（净高），断面积13.5m2(净断面)。
三、巷道支护参数041606工作面车场顶板支护设计采用锚网梁+锚索支护联合支护方式，设计打5排锚杆；（两帮支护根据围岩的实际情况而定，作为备用。
）每排锚杆采用钢筋梯子梁进行连接，锚索设计排列形式为“二二二”，每排打2根锚索。
1、顶锚杆支护巷道顶板锚杆支护设计间距1000mm，排距1100mm，两帮锚杆距巷道煤壁50mm，每排打5根锚杆，锚杆直径为φ树脂锚固剂，顶板金属网采用菱形金属网4500×1200mm，12#铅丝编制网格尺寸为40×40mm。
2、帮锚杆支护(帮网支护做为备用，根据施工现场围岩情况而定)巷道两帮锚杆支护设计间距2000mm，排距1000mm，每排打3根锚杆，锚杆直径为φ16mm，长度1600mm的麻花大叶铁锚杆，承载力为50KN,锚固采用2根ZS3540树脂锚固剂，两帮金属网采用菱形金属网4500×1200mm，12#铅丝编制网格尺寸为40×40mm。
3、锚索布置巷道顶板锚索设计排列形式为“二二二”；每排打2根锚索，设计间距3000mm，排距2250mm，锚索直径选用φ15.24mm 钢绞线，承载力为230KN,长度7500mm。
厚煤层沿底掘进巷道支护优化技术研究
厚煤层沿底掘进巷道支护优化技术研究一、引言厚煤层是煤炭资源储量较大的一种煤层类型，其开采面临着很大的工程技术难题，其中之一就是沿底掘进巷道支护技术。
传统的巷道支护方式存在着效果不佳、工程量大、成本高等问题，因此研究厚煤层沿底掘进巷道支护的优化技术具有重要的理论和实践意义。
二、优化技术研究内容1.厚煤层沿底掘进巷道支护实际工况分析对厚煤层沿底掘进巷道的实际工况进行详细测量和分析，包括巷道的地质构造、煤层厚度、巷道顶部和底部岩层特征、岩层应力分布等，为支护方案制定提供准确的基础数据。
2.巷道支护结构优化设计根据实际工况分析结果，结合巷道的设计要求，采用优化设计方法，选取合适的支护材料和结构形式，使巷道支护结构的稳定性和安全性能得到提高。
3.巷道底鼓现象的防治4.支护材料的选取与应用针对厚煤层巷道的特点，选择适合的支护材料进行研究。
例如，通过试验研究选择适当的锚杆和锚索材料，提高巷道支护的稳定性和承载能力。
5.支护施工工艺优化对厚煤层沿底掘进巷道的支护施工工艺进行优化研究，包括施工序列、施工方法和工艺技术等方面。
优化施工工艺能够提高支护施工效率，减少施工过程中的人员伤害和设备损坏。
三、研究方法1.现场调查与实测对厚煤层沿底掘进巷道进行详细的现场调查与实测，获取准确的数据和工况信息。
包括地质勘探、矿山测量、应力测量等方面的工作。
2.数值模拟方法采用数值模拟方法进行巷道支护的优化设计。
通过建立巷道和支护结构的数值模型，模拟巷道开挖和支护过程，分析和评估不同支护方案的稳定性和安全性能。
3.实验室试验在实验室中进行支护材料的性能测试和巷道支护的模型试验，获取相应的实验数据和参数，为优化设计和施工提供参考依据。
四、研究成果与应用前景通过以上研究，可以优化厚煤层沿底掘进巷道的支护方案，提高巷道的稳定性和安全性，减少事故发生的概率。
研究成果可以为煤矿企业的生产经营提供技术支持，降低生产成本，提高经济效益。
此外，优化技术的研究成果还可以应用于其他类型的矿山巷道支护工程，具有广泛的应用前景。
攀煤太平煤矿特厚煤层联合支护技术研究
攀煤太平煤矿特厚煤层联合支护技术研究摘要：太平煤矿在+700m水平主石门15＃煤层加固维修中采取的锚网索喷、砌墙+工字钢顶梁、壁后注浆等刚、柔性联合支护技术，有效地控制了巷道变形，解决了软弱围岩支护问题，保证了巷道有效断面，达到了预期目的。
关键词：特厚煤层联合支护技术中图分类号：td921 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0048-02四川川煤华荣能源股份公司太平煤矿位于攀枝花市仁和区，核定生产能力120万t，主采11＃、13＃、15＃、18＃、21-2＃煤层，厚度1.5～3.5m，普氏系数2～4，其顶底板性主要为泥质粉砂岩、粉砂岩和粗砂岩，普氏系数5～7。
矿井已采至+700m水平（第三水平）。
随着开采深度增加，巷道围岩地质力学环境的改变和矿压的不断增加，尤其是在+700m水平主石门过15＃煤层断层破碎带，原来常用的料石碹、工字钢等刚性支护和锚网索喷等柔性支护已无法实现支护目的，巷道失稳、变形现象严重，不能满足运输、通风、行人的要求。
为解决巷道重复加固维修问题，太平煤矿在+700m水平主石门过煤层断层破碎带进行了砌墙（工字钢）+锚网索喷（注浆）的钢、柔性联合支护实践。
1 工程概况太平煤矿+700m水平主石门位于矿井南、北翼的中央，是主要的入风、行人及运输材料设备和排矸通道，长度650m，按ⅲ类中等稳定围岩设计为直墙三心拱，下宽3.9m，中高3.2m，净断面积12.5m2，锚喷支护，锚杆间、排距0.8m，锚杆规格：φ18×2200mm，喷厚30mm。
掘进中遇一逆断层将15＃煤层分成上、下两盘，分别厚55m、28m。
断层产状：85°＜46°，h=5～35m。
先揭露下盘。
过下盘煤时采用砌碹支护，过上盘煤时采用锚网喷+砌墙+工字钢（顶梁）支护。
因煤层片冒（局部高达10m），巷顶及两帮压力大，巷道严重变形，因受挤压部分巷道宽度变为3.4～3.7m，高度变为2.6～2.9m，无法满足铺设双轨及行人的要求。
特厚、突出、极松软、大应力、极复杂地质条件下跟煤底施工技术研究
【 关键词 】 特厚 ； 突 出； 极松软 ； 地应 力； 复杂地质 ； 跟底施 工
Ｔｈ ｉ ｃ ｋ， Ｐｒ ｏ ｍｉ ｎ ｅ ｎ ｔ ， Ｖｅ ｒ ｙ Ｓ ｏ ｆ ｔ ，Ｈｉ ｇ ｈ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ，Ｖｅ ｒ ｙ Ｃｏ ｍｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｃｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｌ Ｉ Ｃｏ ａ ｌ Ｂｏ ｔ ｔ ｏ ｍ
【 摘 要】 青东矿 ８ ２采区 ８ 煤层 首采工作 面为 ８ ２ ８工作 面， 煤层厚 度 ６ ． ２ ～ １ ３ ． ２ ｍ， 平均厚度 为 ９ ． ２ ｍ ， 回采工 艺为综放 ， 工作 面巷道施 工采取
特厚、突出、极松软、大应力、极复杂地质条件下跟煤底施工技术研究
特厚、突出、极松软、大应力、极复杂地质条件下跟煤底施工技术研究【摘要】青东矿82采区8煤层首采工作面为828工作面，煤层厚度6.2～13.2m，平均厚度为9.2m，回采工艺为综放，工作面巷道施工采取跟底留顶煤施工，由于煤体松散破碎，同时过上覆726工作面收作线应力集中区、频繁过断层、过构造，在施工期间遇到很多了困难，特别是极松散的煤顶在超前管理上、支护上，和现场施工管理上采取非常有价值的举措，成功的克服了各种困难，巷道单进达100m/月，减少了工作面准备时间，回提前回采产出的煤炭而带来巨大的经济效益和社会效益。
【关键词】特厚；突出；极松软；地应力；复杂地质；跟底施工1 矿井概况青东矿井位于安徽省淮北市濉溪县李小庙至大刘家一带，行政区划属濉溪县，井田东距宿州市、北东距淮北市均为45km，井田面积为54.14km2。
矿井采用立井、多水平、主要大巷开拓方式，分区石门布置。
采用中央并列式、分区石门通风方式，后期对角式。
矿井设计三个生产水平：一水平标高为-585m，二水平标高为-900m，三水平标高为-1200m。
矿井主要可采煤层为32、7、81、82和10煤层，平均总厚12.67m，占煤层平均总厚的81.53%。
地质资源量46877.35万吨，可采储量为13341.6万吨。
矿井煤层赋存条件复杂，水、火、瓦斯、顶板、煤尘、地压“六害”俱全，7、8煤层经鉴定具有突出危险性。
青东矿井按突出矿井设计，生产能力为180万吨/年，服务年限为52.9年。
回采工艺设计以综采，综放为主。
2 地质概况青东矿构造主体表现为一走向北西～近东西，局部略有转折，向北、北东倾斜的单斜。
地层倾角一般10～20°，沿走向方向出现较小规模的地层起伏或次级褶曲，局部地层产状变化较大，由一般的10～20°变化为5～8°，呈宽缓的向斜和背斜形态；区内共查出断层218条（≥10m的断层97条，<10m的小断层121条，），其中正断层214条，逆断层4条，断层的展布方向以北东向和北东东向为主，少量北西向。
厚煤层大断面软岩巷道支护设计优化
屯 兰 煤 矿 12510 工 作 面 主 采 2# 煤 层， 煤 厚 3.2~3.5m，煤层倾角 3~6°，属于近水平煤层。工 作面埋深约 600m，采用一次采全高顶板全部垮落 法采煤。12510 运输平巷沿 2# 煤层顶板掘进，设计 长度 1115m，净宽 5.0m，净高 3.5m，巷道断面呈
2019 年第 8 期
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厚煤层大断面软岩巷道支护设计优化
陈飞
（山西焦煤西山煤电集团有限公司屯兰矿，山西 古交 030206）
摘 要 针对屯兰煤矿 12510 工作面运输平巷大断面软岩巷道支护特点，采用实践分析和数值分析手段，对原支护设计
进行优化，确定了合理的支护参数。现场实践表明，采用优化方案后，巷道顶、底板移近量和两帮移近量分别为 115mm
表 1 12510 工作面顶底板岩层力学性质
顶底板名称 岩层类别 平均厚度 /m 抗压强度 /MPa
基本顶 顶板
直接顶
中砂岩 细砂岩
4.26
32.48 ～ 53.44
3.28
13.26 ～ 20.51
直接底 砂质泥岩
ห้องสมุดไป่ตู้
1.14
11.22 ～ 18.37
底板
基本底 粉砂岩
4.88
43.26 ～ 65.58
(Tunlan Coal Mine, Xishan Coal Electricity Group Co., Ltd., Shanxi Coking Coal Group, Shanxi Gujiao 030206)
Abstract: According to the support characteristics of large section soft rock roadway in the 12510 working face of Tunlan Coal Mine, the original support design was optimized by means of practical analysis and numerical analysis, and the reasonable support parameters were determined. Field practice shows that after adopting the optimized scheme, the roof-to-floor convergence of the roadway and the convergence of two sides are 115mm and 106mm respectively, and the supporting effect is good, which can be applied to production. Key words: large section soft rock roadway support
特厚、突出、极松软、大应力、极复杂地质条件下跟煤底施工技术研究
特厚、突出、极松软、大应力、极复杂地质条件下跟煤底施工技术研究【摘要】青东矿82采区8煤层首采工作面为828工作面，煤层厚度6.2～13.2m，平均厚度为9.2m，回采工艺为综放，工作面巷道施工采取跟底留顶煤施工，由于煤体松散破碎，同时过上覆726工作面收作线应力集中区、频繁过断层、过构造，在施工期间遇到很多了困难，特别是极松散的煤顶在超前管理上、支护上，和现场施工管理上采取非常有价值的举措，成功的克服了各种困难，巷道单进达100m/月，减少了工作面准备时间，回提前回采产出的煤炭而带来巨大的经济效益和社会效益。
【关键词】特厚；突出；极松软；地应力；复杂地质；跟底施工1 矿井概况青东矿井位于安徽省淮北市濉溪县李小庙至大刘家一带，行政区划属濉溪县，井田东距宿州市、北东距淮北市均为45km，井田面积为54.14km2。
矿井采用立井、多水平、主要大巷开拓方式，分区石门布置。
采用中央并列式、分区石门通风方式，后期对角式。
矿井设计三个生产水平：一水平标高为-585m，二水平标高为-900m，三水平标高为-1200m。
矿井主要可采煤层为32、7、81、82和10煤层，平均总厚12.67m，占煤层平均总厚的81.53%。
地质资源量46877.35万吨，可采储量为13341.6万吨。
矿井煤层赋存条件复杂，水、火、瓦斯、顶板、煤尘、地压“六害”俱全， 7、8煤层经鉴定具有突出危险性。
青东矿井按突出矿井设计，生产能力为180万吨/年，服务年限为52.9年。
回采工艺设计以综采，综放为主。
2 地质概况青东矿构造主体表现为一走向北西～近东西，局部略有转折，向北、北东倾斜的单斜。
地层倾角一般10～20°，沿走向方向出现较小规模的地层起伏或次级褶曲，局部地层产状变化较大，由一般的10～20°变化为5～8°，呈宽缓的向斜和背斜形态；区内共查出断层218条（≥10m的断层97条，（6）临时支护：架棚巷道采用金属前探梁作为临时支护。
特殊条件下煤巷支护参数的优化及应用
板 ３０ ｍ 以下 ，每 架 １ ，实践 证 明 对 控 制 底 臌 ０ｍ 根
十分有效 。
４ 改变梯梁制作材料
云驾 岭矿 原 使 用 直 径 １ｍ 圆 钢 制 做 长 ４２ ６ｍ ．ｍ 梯 梁 ，在 支 护 当 中 ，往 往 出现 顶 梁 接 顶 不 好 的 问
尘的爆炸创造条件。所 以应组 织人 员定期进行清
扫 、冲洗或 刷浆工 作 。 （） ７ 加强 个体 防护 。采取 如使 用 １ 压 风 呼 吸器 Ｆ Ｙ ７型
面回采前 １ ２ 月前 ，在上 回风巷和下运输巷 中 ～ 个 打钻注 水 ，增 加煤 的水 分 ，预先 湿润煤 体 ，是 防治 煤 尘 的一项 根本 措施 。 （） ２ 采用湿式煤钻打眼。免除掏干眼工序，避
经 分析试 验 ，打设 底 角锚 杆 ，角 度 ４ 。 ５，位 置 距 地
２ 技术参数优化
巷道 掘进 过程 中 ，顶板 压力 大 ，变 形严重 ，最
大 下沉 量 达 ３０ ｍ 左 右 ，锚 杆 托 盘 多处 脱 落 ，锚 ０ｍ 索 断 裂 较 多 ，两 帮 挤 压 变 形 ，变 形 量 达 １０ 左 ．ｍ 右 ，底 臌严 重 ，底 臌 量 达 ０６ ．ｍ左 右 ，严 重影 响巷 道 的掘进 和使 用 ，针对 该种 情况 改变支 护方式 和技 术参 数 如下 ：
美 凳 塞
落 、撕 网 、底臌 严 重等严 重影 响到 巷道 的规 格 和安 全 ，针对 此 情 况 ，经过 多次 的 观 察 、试 验 、摸 索 ，
大 ，顶板破碎、直接顶软，淋水 ， 裂隙发育等复杂
所测 粉尘 中游 离 ＳＯ 含 量较 高 ，因而 危害很 大 。 ｉ２
厚煤层回采巷道支护方案优化
31
厚煤层回采巷道支护方案优化
李庆芳
（潞安环能股份公司常村煤矿，山西 长治 046102）
摘 要 针对矿井回采巷道变形量大的问题，在分析得出原始支护方案无法保证巷道围岩稳定原因后，通过优化支护方
案和支护参数，对 2206 工作面运输巷掘进期间的巷道变化情况进行监测，证明新支护方案能够减少围岩变形量，较好控
32
2019 年第 3 期
会出现较大程度的隆起（图 2）。
对于巷道存在顶底板移近量大、煤壁片帮严重、
支护参数不合理等问题（图 3）。经过调研分析，
主要因素是工作面埋深大，煤层附近未开展地应力
测试，垂直应力和水平应力分布特征不清楚，没有
形成对巷道快速掘进具有指导性的工程地质力学评
估，给巷道支护设计带来较大困难。巷帮自稳性能
a 巷道断面图
图 2 巷道围岩变形严重
图 3 锚杆索失效图 为保证工作面的正常生产，需要对离切眼较近 的巷道进行一定量的扩帮，对超前支承压力较远的 部分进行锚杆索补强，一些片帮严重区域进行注浆 作业。
b 巷道顶板布置图
图 4 巷道锚杆索布置图 在合理的锚杆预紧力的作用下锚杆通过补强及 协调变形两个作用抑制顶板变形。在应力大的条件 下，高预拉力的低强锚杆比无预拉力的高强锚杆会 起到更好的支护效果。高预紧力锚杆旨在建立连续 梁的顶板，以克服高应力对顶板稳定性的影响，实 现顶板刚性梁或似刚性梁，消除拉伸区，同时降低 巷道两侧的应力集中系数。 简化后连续梁情况下的顶板挠度公式：
随着矿井煤机装备水平的不断提升，厚煤层开 采所需的巷道断面积不断扩大，巷道支护形式也从 单纯被动支护的工字钢棚向主动支护的锚杆索发展 [1-2]，所有支护方法的主要目的就是保证巷道围岩稳 定性 [3-4]。故锚杆索的支护材料和支护参数的选择变 得尤为主要。
厚煤层综放沿空巷道支护方案优化
ＳｅｒｉａｌＮｏ．６１８Ｏｃｔｏｂｅｒ．２０２０现 代 矿 业ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ总第６１８期２０２０年１０月第１０期 国家自然科学基金项目（编号：５１７６４０４４），内蒙古自治区科学技术厅项目（编号：２０１８０８２３）。
王文才（１９６４—），男，教授，博士生导师，博士，０１４０００内蒙古包头市阿尔丁大街７号。
厚煤层综放沿空巷道支护方案优化王文才１ 李金刚１ 孙 强２（１．内蒙古科技大学矿业研究院；２．大同煤矿集团有限公司挖井湾煤业有限公司） 摘 要 厚煤层沿空巷道开采对巷道及顶板扰动较大，合理的支护方案既能保证巷道围岩稳定，又可以加强煤柱和围岩整体的支护效果。
以塔山煤矿３０５０３工作面为研究背景，通过现场实测，发现原支护方案煤柱及巷帮破损严重，原支护方案也不合理。
为此，结合巷道上覆岩层矿压显现规律，提出新的可靠的非对称支护方案，通过增加锚杆直径、长度、数量及锚索数量来增加支护强度和范围，最后运用数值模拟软件分别模拟新旧支护方案垂直应力和水平力分布，结果显示，新支护方案锚索有效控制了垂直应力向巷道侧转移，并较好地控制住水平应力对沿空煤巷顶板岩层的作用，新支护方案取得预期效果。
关键词 厚煤层 沿空巷道 非对称支护 ＦＬＡＣ３ＤＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ ６０８２．２０２０．１０．０５９ 我国是煤炭大国，煤炭储量在全球总储量的占比相当大，而厚煤层也是我国煤炭赋存的一大特色［１］。
厚煤层矿井开采对煤炭总产值起决定性作用，大部分的厚煤层都分布在西部地区，而厚煤层的开采往往伴随着巷道支护困难的问题，合理的支护措施是保持巷道围岩稳定的基础，对煤柱进行合理支护可以提高柱的强度和整体性。
煤柱的稳定性受到很多因素的影响，国内外许多学者对此进行了大量的研究［２ ６］。
何富连、张源等［７ １０］根据地质条件的非对称性，研究出非对称支护措施；何满潮等［１１ １２］针对软岩巷道围岩松软破碎变形大的特点，对锚杆进行了深入研究，提出了恒阻大变形锚杆的支护方法；侯朝炯等［１３ １４］详细分析了各因素对巷道围岩稳定的影响程度及影响规律。
论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术
论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术复杂地质条件下的煤矿开采掘进支护技术是指在地质条件较为复杂，例如煤岩层发育不均匀、煤岩层夹杂有大量夹矸、煤层赋存有水文地质条件不利等情况下，为保证煤矿开采的安全、高效进行而采取的一系列技术措施。
一、支护材料的选择在复杂地质条件下，选择合适的支护材料对于确保巷道的稳定具有至关重要的作用。
常见的支护材料有钢架、锚杆、锚网、锚杆网等。
钢架可以具备较高的支护刚度和承载能力，适用于地质条件较差的区域；锚杆和锚网可以有效支撑巷道的顶板和侧壁，并能够承受来自地层变动的力量，适用于煤岩层夹杂有大量夹矸的情况；锚杆网则是将锚杆和锚网结合起来使用，既具备了支护性能，又兼具了锚固效果，适用于较为复杂的地质条件。
二、掘进方式的选择在复杂地质条件下，合理选择掘进方式是提高工作面掘进安全和效率的重要保证。
根据地质条件的不同，可以选择液压掘进、机械掘进等方式。
液压掘进具备快速、高效、灵活的优点，适用于掌子面、切顶面等地质条件不利的掘进工作；机械掘进则能够减少人工劳动，提高工作效率，适用于煤岩层夹杂有夹矸的地质条件。
三、现代化设备的运用在复杂地质条件下，采用现代化设备可以提高工作面开采效率，降低劳动强度，提高工作人员的安全生产。
使用短工作面装载机可以提高矿石的出运效率，并降低工作面尘埃浓度；使用自动加液系统能够减少工人在施工过程中的风险和负担，提高施工效率。
四、信息化管理的实施在复杂地质条件下，采用信息化管理可以提高煤矿开采的整体管理水平和监控能力。
通过安装智能采煤机，可以实时监测工作面的开采情况，提高作业效率和安全性；通过在巷道内安装传感器，可以及时获取地质信息，提前预警地质灾害的发生。
复杂地质条件下的煤矿开采掘进支护技术是一项综合性的工作，需要综合考虑地质条件、支护材料的选择、掘进方式的选择、现代化设备的运用和信息化管理的实施等方面的因素，以确保煤矿开采的安全、高效进行。
只有综合运用各种支护技术和措施，才能有效地应对复杂地质条件下的煤矿开采问题。
论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术
论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术随着地下资源的开采深入，煤矿开采工作面的地质条件也越来越复杂。
复杂的地质条件给煤矿开采掘进带来了很大的挑战，为了保证矿井的安全和高效开采，煤矿开采掘进支护技术也逐渐发展起来。
复杂地质条件下的煤矿开采掘进支护技术主要包括两个方面：一是针对一般的复杂地质条件，采取相应的开采方法和支护措施；二是针对特殊的复杂地质条件，如地下水涌、煤层顶板变形等，需要针对性地采取措施。
对于一般的复杂地质条件，可以采取多种开采方法和支护措施。
采用分段综放法，在掘进过程中分段进行综放，以保证工作面的稳定。
还可以采用先导法和采空区法等特殊开采方法，以降低开采对地质环境的影响。
在支护方面，可以采用锚杆支护、喷射混凝土支护、锚索支护等技术，以加强巷道和巷道支护结构的稳定性。
对于特殊的复杂地质条件，需要根据具体条件采用针对性的支护措施。
在地下水涌的情况下，可以采取涌水治理技术，如钻孔抽水、注浆封孔等，以有效控制地下水涌入煤矿开采工作面。
在煤层顶板变形的情况下，可以采用采后支护技术，如短牵张锚杆或混凝土矿柱等，以保证煤层顶板的稳定性。
为了提高煤矿开采掘进支护技术的水平，还需要加强科研和技术创新。
通过研究地质条件对煤矿开采掘进的影响，提出相应的支护方案和措施。
加强矿山地质勘察和监测工作，及时掌握煤层变形和地质灾害的情况，以便采取相应的应对措施。
复杂地质条件下的煤矿开采掘进支护技术是一个重要的研究领域。
通过针对不同的地质条件采取相应的支护措施，可以提高煤矿开采的安全性和效率。
通过科研和技术创新，可以不断改进和完善煤矿开采掘进支护技术，使其更适应复杂地质条件下的开采需求。
复杂地质条件下的采煤掘进支护技术分析
复杂地质条件下的采煤掘进支护技术分析随着煤炭资源的逐渐枯竭和采煤深度的不断增加，煤矿采煤作业逐渐进入复杂地质条件的阶段。
复杂地质条件下的采煤掘进支护技术成为煤矿安全生产的关键技术之一。
本文将从复杂地质条件下的采煤掘进特点、支护技术应用和存在的问题等方面进行分析。
一、复杂地质条件下的采煤掘进特点1. 地质构造复杂：在复杂地质条件下的煤层，地质构造多变，存在断层、褶皱、滑动构造等复杂地质构造形式。
这些复杂的地质构造形式给采煤掘进带来了很大的困难和危险。
2. 地下水条件差：复杂地质条件下的煤矿通常地下水条件较差，地下水涌入较多，给采煤作业带来了很大的威胁。
尤其在采煤掘进过程中，地下水会使支护结构失稳，导致严重的事故发生。
3. 煤与岩石混合：复杂地质条件下的煤矿中，煤与岩石混合的情况较为普遍，这给采煤掘进带来了很大的困难。
煤与岩石的混合会增加掘进的难度，同时也影响支护结构的稳定性。
二、支护技术应用1. 钻孔预应力锚杆支护技术：钻孔预应力锚杆支护技术是在采煤掘进过程中常用的支护技术之一。
该技术通过在煤与岩石中预埋锚杆，并对锚杆施加预应力，来增强地层的稳定性，保障掘进作业的安全。
2. 预裂隙煤体控制技术：对于存在裂隙的煤层，需要采用预裂隙煤体控制技术，该技术通过对裂隙进行处理，使其稳定，减少对掘进作业的影响，保障掘进作业的顺利进行。
3. 液态支护技术：在存在地下水冒出的煤层中，可采用液态支护技术，利用注浆技术对地下水冒出的部位进行处理，形成液态支护结构，保障掘进作业的安全进行。
三、存在的问题与解决对策1. 支护结构稳定性差：由于地质条件的复杂性，支护结构在部分地段的稳定性较差，需要采取进一步的加固措施。
解决对策是在设计支护方案时，充分考虑地质条件的复杂性，采用高强度材料和合理的支护结构设计。
2. 地下水涌入严重：地下水涌入给采煤掘进带来很大的困扰，需要加强对地下水的治理和管理。
解决对策是加强对地下水的勘探工作，了解地下水的涌入规律，并采取相应的工程措施，减少地下水的涌入量。
复杂地质条件下超大直径煤仓支护优化设计
复杂地质条件下超大直径煤仓支护优化设计摘要：复杂地质条件下超大直径煤仓破坏严重，制约井下安全高效生产，针对这一技术难题，分析总结煤仓围岩破坏机理，提出煤仓支护优化设计，并在袁店一矿进行应用，效果明显。
关键词：超大直径煤仓；围岩破坏；优化设计1 工程概况袁店一矿于2011年12月竣工投产，设计生产能力为180万t/a，采用综采机械化生产工艺。
矿井东翼设计生产能力为200万t/a。
东翼一号煤仓、二号煤仓服务105采区、107采区。
东翼二号煤仓，上部为东翼皮带大巷（底板高程为-700.13m），下部为东翼2号轨回联巷及东翼3号轨运联巷（底板高程为-736.35m）。
煤仓围岩以泥岩为主，上部及下部收口部分为粉砂岩。
煤仓上锁口部分：直径4m，高度1m。
上口受煤口以外部分采用工字钢及钢板封闭。
上收口部分：煤仓直径由4m逐渐过渡到8m，高度2.38m。
仓身：直径8m，高度21.76m。
下收口部分：由直径8m圆形断面收缩成两个长1.5m，宽1.25m的放煤口，高度5.85m。
给煤机硐室：矩形断面，净宽4.6m，净高度4.8m，长度14.2m。
煤仓剖面图如图1所示。
2 支护设计2.1支护形式一次锚网索喷（＋注浆）与二次＋浇灌钢筋混凝土（＋注浆）联合支护。
煤仓下部收口部分及分煤器采用铁钢砂砼抹面。
2.2支护参数(1) 锚杆：采用IV级锚杆专用螺纹钢加工，Φ22×2800mm等强树脂锚杆，间排距700×700mm；锚固剂Z2360型，2支/套。
锚杆钻孔与煤仓轮廓夹角不小于75°，螺母初锚扭矩不小于300N·m。
图1(2) 锚索：Φ17.8×6300mm，间排距1400×1400mm；锚固剂Z2360型，3支/套。
锚索钻孔与煤仓轮廓夹角不小于75°，锚索预紧力不小于150KN。
(3) 金属网：Φ6.5mm钢筋加工，网格100×100mm。
(4) 钢筋：浇灌砼配双层钢筋，配筋规格为Φ18@300mm，混凝土保护层厚度（从受力钢筋的外缘算起），内缘钢筋宜为50mm，外缘钢筋宜为70mm。
复杂条件下工作面运输巷支护参数优化及应用
复杂条件下工作面运输巷支护参数优化及
应用
随着煤炭开采的深入，越来越多的煤矿工作面需要在复杂条件下进行运输巷支护。
这些条件包括地质条件、采煤工艺、支护材料等多方面因素。
因此，对于工作面运输巷支护参数的优化和应用显得尤为重要。
针对不同地质条件，需要选择不同的支护材料和支护方式。
例如，在软弱地层中，需要采用钢筋网片加锚杆的支护方式，以增强支护结构的稳定性。
而在硬岩地层中，则可以采用锚杆和锚索的组合支护方式，以提高支护结构的承载能力。
针对不同采煤工艺，需要选择不同的支护参数。
例如，在采用长壁采煤工艺时，需要采用高强度的支护材料和大直径的锚杆，以保证支护结构的稳定性和承载能力。
而在采用短壁采煤工艺时，则可以采用较小直径的锚杆和锚索，以降低支护成本。
针对不同支护材料，需要选择不同的支护参数。
例如，在采用钢筋网片加锚杆的支护方式时，需要选择合适的网片尺寸和锚杆直径，以保证支护结构的稳定性和承载能力。
而在采用锚杆和锚索的组合支护方式时，则需要选择合适的锚杆和锚索长度和直径，以提高支护结构的承载能力。
工作面运输巷支护参数的优化和应用是一个复杂的过程，需要考虑多方面因素。
只有根据具体情况选择合适的支护材料和支护方式，并选择合适的支护参数，才能保证支护结构的稳定性和承载能力，从而确保煤矿生产的安全和高效。
复杂地形条件下井下围岩支护方案的优化研究
复杂地形条件下井下围岩支护方案的优化研究发布时间：2022-11-04T07:21:26.261Z 来源：《中国建设信息化》2022年13期作者：景小明[导读] 随着社会经济的不断发展，自然浅层资源逐渐减景小明新疆塔城地区沙湾市宏业煤炭有限责任公司新疆塔城地区沙湾市 832100摘要：随着社会经济的不断发展，自然浅层资源逐渐减少，围岩出现了明显软化的情况。
为了更好完善围岩稳定性控制理论，就要不断研究深部巷道围岩的种类方法。
锚杆支护是深井围岩支护中常用的支护方法，随着智能算法的不断普及，锚杆支护已经成为岩石支护设计的主要参考内容。
关键词：复杂地形条件；讲下围岩；支护方案；优化策略在深入研究高压巷道支护理论的基础上，对支护材料设备研究开发，能够对深部采煤技术提供重要的意义。
目前越来越多的金属矿进入深部开采，深部底层压力问题逐渐成为制约矿山安全和经济效益的主要因素。
为解决深井压力问题，就要不断探究矿业发展的技术发展方向，支护参数设计和锚杆支护形式能够对深井围岩支护有重要的影响。
一、岩爆巷道支护机理研究支护结构一般可以分为围岩加固和悬架支护，这两种功能中，都是通过锚栓支撑单元的悬架作用，能够有效加强周围岩石。
在对岩石和锚点加固过程中，通过不断增加岩石的强度，可以形成承受周围岩石压力的岩石拱形。
悬索支护的作用是限制深部岩体中的碎岩，在低应力条件下，可以有效提升井下围岩的稳定性。
岩体破坏过程中会出现变形的情况，通过锚杆支护，可以有效控制岩体的连续运动。
锚在围岩加固中有非常重要的作用，进入围岩后，会有效提升围岩的自持能力。
二、复杂地形条件下井下围岩支护方案的优化策略1.巷道围岩变形破坏成因分析矿压与煤体质软的特征使得掘进巷道内陷严重，常规的锚网索组合支护已经不能有效的控制巷道变形，巷道支护已经不能有效控制采掘安全和效益。
随着矿井采掘逐渐机械化，没想综合机械化倔进技术已经得到有效应用。
如何在地质条件中，确保矿采掘工作交替，是确保煤巷综掘技术稳定发挥的前提。
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层的中上部 ， 属大部可采煤层 。矿井设计生产能力 ５ ． ０ Ｍｔ ／ ａ ， 采用 分层综 采放 顶煤采 煤法 开采 。 ４ ０ １ 盘区为首采区 ， 整体表现为 向西北缓斜 的
单 斜构造 。局部地 段 呈 波 状起 伏 ， 在 区 内发 现 了 幅 度大于 ５ ｍ 的褶 曲 ６个 ， 其 中小 的 凹陷 ４个 ， 分 别为 Ａ１ 、 Ａ ２ 、 Ａ ５ 、 Ａ ６ ； 小 的隆 起 ２个 ， 分别 为 Ａ ３ 、 Ａ ４ 。其
质 泥岩 ， 厚度小 ， 直 接 顶板 为 较 易 冒落 的泥 岩 、 粉砂 岩、 砂质 泥岩 ， 基本顶 为 中砂岩 、 粗砂岩 ， 底板 岩性一 般 为泥 岩及粉 砂 岩 ， 局部 为 细 粒砂 。顺 槽 主要 采 用 锚 网索 支 护 ， 局 部 加 设 ｗ 钢 带 和 木 托 盘 。 利 用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ 如对 ４ ０ １ １ ０ １ 运顺 支 护效果进 行数值 计算 后 ， 优 化设 计 的支护 参数 能获得 良好 的技术经 济效果 。
邹 磊 马 涛 特厚煤层地质构造带条件下支护参数优化设计
２ ０ １ ３年
特 厚 煤层 地 质 构 造 带条 件 下 支 护参 数 优 化设 计
邹 磊 ， 马 涛
（ 彬长集 团胡家河矿业有 限公司 ， 陕西 咸 阳 ７ １ ３ ６ ０ ０ ）
摘
要： 利用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ 对 胡 家河 煤 矿 ４ ０ １ １ ０ １工作 面运 顺 巷 道 支护 效果 进 行数 值 计 算 ， 根 据 计 算 结
第１ 期
邹 磊 马 涛 特厚煤层地质 构造带条件下 支护参数优化设计
４ ５
表 １ 煤岩体物理力学参数
重新分布 Ｊ ， 围岩垂直应力释放于巷道 中部顶底板 区域 ， 应力集 中于巷道两帮附近 ， 到达新的平衡状 态 Ｊ 。通过对 比分析 ， 可看 出巷道采用优化设计支
护方 案后 ， 减少 了应力集 中， 受 力 状 态 得 到 明显 改
计算参数 ： 以往数 值模 拟Ｈ 剖经验表 明 ， 数值
模 拟 结果 是 否 更 接 近 实 际 ， 取 决 于参 数 选 取 的 准 确性 ， 本 次 模拟 为 了更 接 近 工 程 实 际 ， 主 要 选 取 以 下参 数 ， 即根 据 地 质 资 料 和 实 验 室 岩 石 力 学 实 验 结果 ， 得 出煤 层及 主要 岩层 物理力 学 参数 （ 见 表 １ ） 。计算 采 用 莫尔 一 库仑 （ Ｍｏ ｈ ｒ — Ｃ ｏ ｕ ｌ ｏ ｍ ｂ ） 屈 服 准则 判 断 岩 体 的破 坏 。在 通 常 应 力 状 态 下 ， 岩 体 的抗 拉强 度 很低 ， 因此 ， 可 根据 抗 拉 强 度 准 则 判 断 岩 体
大， 局部巷道顶板下沉量 比较大。 目前 ， 顺 槽掘 进 主要 采用 综掘 机施 工 ， 巷 道断 面
多为矩 形 （ 宽５ ． ５ ｍ ×高 ３ ． ５ ５ ｍ） ， 伪 顶 多为 黑 色炭
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—０ ６— ０ ６ 作者简介 ： 邹 磊（ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， 湖北京 山 人， ２ ０ ０ ９年毕业于西安科技 大 学能源学院采矿工程专业， 硕士 ， 主要从事煤矿开采和管理工作。
善， 增加了围岩的承载能力 ， 有利于保持巷道稳定。
２ ． ２ 工 程监 测
监 测 方案 ： 通 过 在巷 道 顶 板 中部 布 置 的 固定测
点， 安设顶板 顶层仪 测定巷道顶板 的下沉量 ， 来 评 价支 护参数 优化设 计 后 的支 护效 果 。
果， 运用锚杆支护加 固理论对现有的锚杆支护参数进行优化设计， 并提 出了该矿锚杆 支护设计方 案。巷道监测结果表明， 采用新的支护方案后 ， 巷道顶板移近显著减小， 巷道断面的变形得到 了有 效控制 ， 优化后的支护参数是可靠、 经济的， 为相似巷道支护设计起到 了 很好借鉴作用。 关键词 ： 锚杆支护 ； 数值模拟 ； 支护参数； 优化设计 中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ ． ６ 文献 标识 码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ６ ７ １ — ７ ４ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １— ０ ０ ４ ４— ０ ２
中， ４ ０ １ １ ０ １ 工作面为矿井 首采工作 面， 顺槽巷道在
Ａ ３褶 曲影 响范 围 内 ， 施 工 中巷 道 成 型差 ， 顶板 压 力
是否产生拉破坏。 数值 计 算模 型 ： 根 据彬长 矿 区胡 家河 煤矿 工 程 地质资料 ， 并考虑计算需要 ， 确定数值计算模型， 在 建立力学模型过程中， 考虑到模 型计算时边界效应 的影响， 使主要研究区域处于边 界效应影响的范围 外， 以达到更接近实际的计算结果。根据计算模型， 采用三 维有 限差 分 软件 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ 如建立 胡 家 河 煤 矿 首 采区４ ０ １ １ ０ １ 工作面运顺支护的三维数值计算模型，
０ ห้องสมุดไป่ตู้ 言
胡家河煤矿是陕西煤业化工集团彬长公司建设 的第二座大型现代化矿井 ， 位于陕西省咸 阳市彬县 县 城西北 约 ２ ０ ｋ ｍ 处 。矿井 采 用 立 井单 水 平 开 拓 ，
水 平标 高为 ＋ ３ ３ ５ ． ０ ｍ， 主采 煤层 为 ４ 煤， 煤 层厚 度 ０ ． ８— ２ ６ ． ２ ０ ｍ， 一般厚度为 ｌ ０～１ ５ ． ０ ０ ｍ。古 隆起 边 缘煤层 厚 度较薄 ， 一般 小 于 １ ０ ． ０ ０ ｍ， 古 地 形平 缓
１ Ｆ Ｌ Ａ Ｃ 的数值计算
１ ． １ 数 值计算 模型 建立
区厚度稳定 ， 一般在 １ ５ ． ０ ０ ｍ左右， 古地形低凹区沉
积 厚度较 大 ， 一般 在 ２ ３ ． ０ ０ ｍ 左右 ， 最 大 厚度 ２ ６ ． ２ ０ ｍ， 该 煤层结 构 较 简 单 ， 一般含两层夹矸 ， 且 位 于 煤