深部急倾斜煤层偏压巷道支护参数优化研究

郑朋强，陈卫忠，2，袁敬强，于建新，杨 帆

（1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071；2.山东科技大学 资源与土木工程系，山东 泰安 271019；3.山东大学 岩土与结构工程研究中心，济南 250061；4.兖州煤业股份有限公司 东滩煤矿，山东 邹城 273500）

1 引言

随着煤炭资源的持续开采，浅、中部煤炭资源越来越少，越来越多的煤矿开始开采深部、急倾斜等地质条件恶劣的煤层。一般认为当采深达到700 m即可称为深部开采。

深部高地应力软岩巷道因围岩应力大等原因难支护，尤其急倾斜地层巷道因地层复杂、构造应力大，具有非对称性，底臌严重等破坏特点，巷道偏压严重，更加难于支护。地下工程实践中，软岩巷道底臌、两帮收敛有的为几十厘米，有的达几米，巷道容易出现混凝土衬砌大面积开裂，支护结构扭曲等现象。刘泉声等[1－4]在淮南矿区深部岩石巷道地应力场和支护研究的基础上，提出了煤矿深部岩巷围岩稳定受高地应力、高渗透压力和温度梯度影响的等一系列的支护对策。何满潮等[5]根据柳海矿运输大巷现场工程地质条件、岩石特性和破坏特点，确定了软岩变形力学机制为高应力膨胀性软岩，并提出采用预留刚隙柔层支护技术进行支护。孙晓明等[6]通过研究指出深部软岩巷道破坏主要是由于支护体与围岩之间的不耦合造成的，并提出了锚网索耦合支护非线性设计方法。柏建彪等[7]针对深部软岩巷道四周来压、整体收敛、变形强烈的特点，研究深部软岩巷道支护原理，提出了主动有控卸压的方法。……