深部高瓦斯特軟煤層巷道支護技術研究.pdf

1、梁北礦被國家確認為雙突礦井。主采的二1煤層為典型―三軟煤層，傾角為8～15°，厚度一般3～6m，平均4.18m，硬度系數(shù)f=0.15～0.25，平均0.18。全層松軟，煤層結構簡單。當前開采水平-550m，煤巷埋深達610～750m，位于軟化臨界深度以下，綜合支護難度系數(shù)超過了1.5~2.0，工程實踐表明煤巷支護難度很大。同時，梁北礦煤體松軟，透氣性差，瓦斯含量高，瓦斯壓力大，地應力大，具有較強的突出危險性，且難抽放。在掘進期間，煤巷防

2、突與瓦斯超限等嚴重影響到煤巷掘進速度，影響到梁北礦采掘接替。本研究主要針對梁北礦深部高瓦斯特軟煤層巷道支護難題開展工作。通過對梁北礦-550m水平11采區(qū)二1煤層巷道圍巖工程地質(zhì)條件、煤巷變形破壞特征與機理研究，綜合考慮瓦斯防突抽放施工和支護穩(wěn)定性，從提高煤巷掘進速度、確保巷道的穩(wěn)定性角度，開展了深部高瓦斯特軟煤層巷道的支護技術研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了高凸鋼帶-預應力錨網(wǎng)索耦合支護新技術，開發(fā)了配套的施工工藝技術，

3、并在11采區(qū)煤層試驗巷道工程中取得成功，經(jīng)濟效益和社會效益明顯。⑵解決了薄碎巖層強度測試難題，為后續(xù)的工程的分析奠定的堅實的基礎。同時，根據(jù)巖體結構特性，運用最新版Hoek-Brown強度準則確定工程地質(zhì)巖組的強度，以此作為數(shù)值計算分析中參數(shù)值確定的重要參考依據(jù)，提高了數(shù)值分析計算結果的可信性。⑶劃分了工程地質(zhì)巖組，確定了11采區(qū)煤層巷道的變形力學機制，找出了原支護護條件下煤層巷道變形破壞的主要原因，制定了正確的支護對策，應用高凸鋼帶-

4、預應力錨網(wǎng)索耦合支護新技術，成功地解決了11采區(qū)實體煤巷的穩(wěn)定性控制難題。⑷基于低滲透儲層改造的有效途徑是采用卸壓技術的基本思想，從巷道支護穩(wěn)定性和高效抽放協(xié)同作用的角度，對原方案進行了調(diào)整，調(diào)整后的方案使實體煤巷掘進速度由原來的45m/月提高到70m/月以上，解決了梁北礦11采區(qū)煤巷瓦斯防突與超標問題，實現(xiàn)了煤巷的快速掘進。⑸把―三軟煤巷瓦斯治理與巷道支護技術有機結合起來，在巷道掘進瓦斯突的過程中，不破壞巷邊煤層，在此基礎上，對煤幫采