朱集矿首采工作面煤(岩)巷矿压监测及支护技术研究报告.docx

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1、朱集矿首采工作面煤（岩）巷矿压监测及支护技术研究报告中国矿业大学矿业工程学院淮南矿业集团朱集煤矿2011年11月12日目录第一篇深井巷巷道围岩支护理论11深井巷道支护原理及理论11.1基本控制思路11.2巷道围岩强化控制理论和支护技术22动态分步施工控制技术82.1动态分步施工控制原理82.2过程控制技术92.3关键技术手段103地应力实测技术113.1地应力测试系统简介123.2地应力测试原理153.3地应力测孔布置原则163.4地应力测试结果及其分析174数值模拟研究204.1数值模型建立204.2模拟方案的确定2

2、14.3数值模拟分析224.4模拟结论275朱集矿首采面巷道维护特点与难点285.1巷道维护特点285.2巷道维护难点29第二篇朱集矿首采工作面煤（岩）巷支护方案3011111(1)工作面轨道顺槽支护方案301.1设计说明301.2断面5.0m×3.0m支护参数301.3断面4.4m×3.0m支护参数3821111(1)工作面运输顺槽支护方案462.1设计说明462.2断面4.8m×3.0m支护参数472.3断面5.0m×3.2m支护参数5631111(1)工作面轨道底抽巷支护方案653.1设计说明653.2工程地质条

3、件663.3轨道顺槽底抽巷支护方案及参数7041111(1)工作面运输底抽巷支护方案794.1工程地质条件794.2支护方案及参数8451111(1)工作面切眼支护方案965.1设计依据与切眼尺寸965.2切眼支护方案一975.3切眼支护方案二1026施工机具及质量要求1076.1支护材料和施工机具1076.2锚杆安装要求107第三篇朱集矿首采工作面煤（岩）巷矿压监测及显现规律11211111(1)轨道顺槽矿压显现规律1121.1巷道表面收敛规律1121.2巷道顶板离层规律1141.3现有巷道实际尺寸1141.4现有巷

4、道维护实照1162运输顺槽矿压显现规律1173轨顺底抽巷矿压显现规律1173.1两帮收敛规律1173.2顶底板收敛规律1213.3顶板离层规律1233.4顶板分类调查1243.5顶板锚索失效调查1253.6小结1293.7施工建议12941111(1)工作面运输底抽巷矿压监测及显现规律13051111(1)工作面切眼矿压监测及显现规律1315.1表面收敛1315.2顶底板离层133第四篇首采工作面煤（岩）巷回采期间矿压显现规律135第一篇深井巷巷道围岩支护理论1深井巷道支护原理及理论1.1基本控制思路众所周知，影响巷道

5、围岩稳定性的三要素为岩体应力、围岩强度、支护技术，所以深部高应力沿空掘巷围岩控制基本思路也从三方面展开。1)巷道围岩应力优化在宏观区域应力场已确定的情况下，只有从巷道所处的周围岩层环境中去降低其应力强度，即从微观应力场的角度改善巷道周围岩层的应力强度，使巷道处于相对有利的维护环境。要达到这一效果，只能通过支护手段改善这个微观应力场。研究和实践表明，巷道周围岩体相对破碎，采用超强锚杆通过施加高预应力及高刚度附件，最大程度的挤压紧固巷道围岩，消除围岩中的弱面和空隙，提高岩层的整体承载强度，形成具有一定强度和刚度的承载层，并

6、使得上覆岩层的垂直应力向巷道两侧深部岩层转移，同时有效抵抗和平衡巷道周围水平高应力对围岩的剪切作用，有效改善巷道周边微观应力场，优化围岩浅部应力环境，促使围岩由两向应力状态向三向应力状态转化，这是巷道周边围岩微观应力场优化的最有效手段。2)合理利用和充分发挥岩体强度有效加固松散破碎围岩，使支护-围岩共同承载体厚度大于松散范围。1111(1)工作面轨道顺槽底抽巷围岩赋存稳定，在掘进期间围岩松动破坏区虽然较小，但在强动压的作用下，松动破坏不断向深部扩展，更多的围岩处于低围压破裂状态，承载能力很低，在根本上决定着巷道围岩的稳

7、定性，只有对巷道周围低围压破裂岩石进行有效加固，才能提高巷道围岩的承载能力和稳定性。当支护-围岩共同承载体厚度大于松散范围时，巷道周边围岩才能得到有效控制；当支护-围岩共同承载体厚度小于松散破碎范围时，巷道周边围岩就得不到有效控制，支护-围岩共同体就随松散围岩的外移鼓出而外移，从而发生大变形，此时的支护并没有发挥应有的作用。因此，要有效加固松散破碎围岩，必须是巷道支护-围岩共同承载体厚度大于松散碎裂范围。围岩注浆加固是利用浆液把围岩的各种弱面充实，并把弱面充填体和四周岩体重新胶结起来，从而提高围岩的整体稳定性及其力学性

8、能，改善围岩的物理力学性能。实践证明，围岩注浆加固是一种改善围岩结构及其力学性质、提高围岩自撑能力、降低支护成本、改善巷道支护效果的有效方法。由于巷道掘进速度快，同时注浆设备多，管理系统长，操作工艺复杂，管理难度大，效果难以保证，因而，深部巷道加固手段上我们提倡采用滞后注浆的方法加固巷道围岩，巷道施工质量得到保证的同时可以实现巷道