為了研究煤層巷道粉砂質(zhì)泥巖直接頂受基本頂裂隙水侵蝕后，巷道掘進(jìn)過程中易于發(fā)生冒頂事故的原因，通過現(xiàn)場調(diào)研、取樣、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的綜合研究手段揭示出富水煤層巷道頂板失穩(wěn)的機(jī)理在于：巷道開挖后產(chǎn)生的頂板裂隙形成了直接頂與基本頂含水層之間連通的通道，使得微結(jié)構(gòu)裂隙發(fā)育和含有較高的親水性礦物粉砂質(zhì)泥巖吸水，其吸水后產(chǎn)生了較高的膨脹應(yīng)力，并在三向受力狀態(tài)下發(fā)生崩解、破壞，錨桿承載基礎(chǔ)弱化和較高的膨脹應(yīng)力引起了煤層巷道頂板失穩(wěn)。同時針對富水煤層巷道頂板失穩(wěn)機(jī)理，提出了通過減少頂板水運(yùn)動對圍巖的破壞、優(yōu)化巷道斷面和高預(yù)應(yīng)力來實(shí)現(xiàn)該類巷道頂板的穩(wěn)定。工程實(shí)踐表明，采用半圓拱巷道、合理布置疏水孔以及高預(yù)應(yīng)力錨帶網(wǎng)索組合支護(hù)體系可確保對該類巷道頂板的有效控制。 2100433B

從現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，深井煤巷（600~800 m以下）的礦山壓力顯現(xiàn)有以下特點(diǎn)：（1）巷道圍巖初始變形速度大，掘進(jìn)后第1天兩幫移近量達(dá)兒十毫米。（2）圍巖變形持續(xù)時間長，一般都要持續(xù)幾個月甚至巷道全封閉。（3）在巷道開挖時發(fā)生高應(yīng)力劈裂現(xiàn)象。巷道經(jīng)常突然來壓，造成錨桿破斷，兩幫和頂板可聽到巖體破裂聲音。（4）與一般軟巖巷道不同，深井煤層巷道圍巖變形具有明顯的分層性，一般情況下首先是兩幫煤體被迅速擠出，緊接著是強(qiáng)烈底鼓，然后是頂板下沉。

從深井煤巷的礦山壓力顯現(xiàn)可知，巷道開挖后集中應(yīng)力峰值迅速向兩幫煤體內(nèi)部移動，由于兩幫煤體強(qiáng)度較低，巷道圍巖大范圍松散破碎，圍巖應(yīng)力場難以在短時間內(nèi)通過自身的調(diào)節(jié)達(dá)到平衡。而淺部煤巷掘出后，圍巖應(yīng)力也有一個調(diào)整過程，應(yīng)力峰值同樣向兩幫煤體內(nèi)移動，但應(yīng)力場很快達(dá)到新的平衡。這是深部煤巷和一般煤巷的礦壓相比而言顯現(xiàn)出的不同特點(diǎn)。

與煤層平面平行推進(jìn)的道路，挖進(jìn)煤層并保留在煤層中。

前言1

1　緒論1

1.1　概述1

1.2　國內(nèi)外巷道支護(hù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀3

1.3　巷道圍巖控制技術(shù)進(jìn)展綜合評價9

2　急傾斜特厚煤層賦存和開采技術(shù)特征11

2.1　急傾斜特厚煤層賦存特征11

2.2　水平分段綜放開采技術(shù)特征15

3　急傾斜綜放回采巷道地壓與支護(hù)分析20

3.1　神新公司回采巷道支護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀20

3.2　典型回采巷道支護(hù)數(shù)值分析32

3.3　急傾斜放頂煤回采巷道地壓顯現(xiàn)特征53

3.4　回采巷道圍巖松動圈觀測結(jié)果57

4　急傾斜特厚煤層回采巷道圍巖分類61

4.1　我國回采巷道圍巖分類研究現(xiàn)狀61

4.2　急傾斜煤層回采巷道穩(wěn)定性分類的指導(dǎo)思想66

4.3　分類方案的確定67

5　急傾斜特厚煤層回采巷道支護(hù)方案71

5.1　安全高效綜放開采對回采巷道支護(hù)的基本要求71

5.2　支護(hù)設(shè)計方法的確定72

6　回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計方法81

6.1　回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計技術(shù)流程81

6.2　錨桿支護(hù)設(shè)計方法82

6.3　基于圍巖穩(wěn)定性分類的設(shè)計方法應(yīng)用84

6.4　回采巷道地壓監(jiān)測85

7　急傾斜煤層超前預(yù)爆工作面巷道穩(wěn)定性監(jiān)測與評價87

7.1　概述87

7.2　堿溝煤礦應(yīng)用情況87

7.3　小紅溝煤礦應(yīng)用情況100

7.4　大洪溝煤礦應(yīng)用情況106

7.5　烏東煤礦應(yīng)用情況113

8　急傾斜特厚煤層深部巷道支護(hù)應(yīng)用121

8.1　急傾斜煤層深部巷道變形特點(diǎn)122

8.2　巷道圍巖自身穩(wěn)定性監(jiān)測及評估129

8.3　巷道采掘布置空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性數(shù)值分析195

8.4　 518 m水平B1巷道的支護(hù)設(shè)計218

9　結(jié)論222

參考文獻(xiàn)223

本書以烏魯木齊礦區(qū)急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采為實(shí)例，著重對礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析、同時對礦區(qū)多個煤礦的回采巷道進(jìn)行模擬、監(jiān)測研究，基于巷道支護(hù)理論特別以堿溝為例進(jìn)行了系統(tǒng)的監(jiān)測、模擬、設(shè)計為一體的巷道支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用。

選擇電耙巷道的位置，當(dāng)?shù)V塊留有底柱時，電耙巷道一般布置于運(yùn)輸巷道上方3~6m 處的底柱內(nèi)，其間用礦石溜井聯(lián)系。溜井的容量不應(yīng)小于一列車的礦石容量。

電耙巷道也可直接布置在運(yùn)輸巷道頂板上，耙運(yùn)的礦石經(jīng)裝車臺直接裝入礦車中，因?yàn)榘业V與運(yùn)輸干擾大，很少用。為了減少底柱礦量，也有將耙礦巷道與運(yùn)輸巷道布置在同一水平的，耙運(yùn)的礦石經(jīng)溜井放至下一階段運(yùn)輸巷道集中出礦。