高水平应力巷道破碎带支护技术研究

文/李广俊

高水平应力巷道破碎带支护技术研究

文/李广俊

山西省长治经坊煤业有限公司隶属于山西煤炭进出口集团控股管理，经多次改、扩建后现生产能力240万t/a，目前开采3号煤层，井田面积30.7422km2。随着3号煤层八采区开采水平的不断延伸，煤层赋存深度达到了450m。西二集中大巷为八采区开拓巷道，设计沿N75°W方向布置有回风、运输和轨道三条大巷。其中，西二集中轨道掘进过程中揭露斜交断层三条，加之北侧F7-2断层走向N73°W，H=11.2m∠75°。受断层的影响，巷道围岩破碎、易风化，巷道稳定性极差。本文结合经坊煤业西二集中运输大巷地应力和地质构造特征，提出了合理的巷道支护方案。该技术有效地控制了巷道破碎带围岩变形量，取得了较好的技术效果和经济效益，对类似地质条件巷道支护具有推广及借鉴价值。

一、地质情况概述

3号煤层位于山西组中下部，煤层厚度3.27～7.95m，平均6.02m，煤层结构较简单。直接顶为炭质泥岩，平均厚度6.65m，层理较发育。基本顶为粉砂岩，平均厚度3.55 m，胶结坚硬，强度较大。直接底为砂质泥岩（局部相变为炭质泥岩），平均厚度5.53m，层理发育。基本底为细砂岩，平均厚度3.82m，硅质胶结，致密坚硬。下层夹矸一般距煤层底板0.80～1.10m左右。

井田位于晋城～获鹿断褶带与武乡～阳城凹褶带之间，受区域构造带的控制，地层倾角小于15°，井田总体为一向北西倾伏的单斜构造。井田内落差大于20m断层4条，均为高角度正断层；落差大于等于5m小于20m的断层21条；陷落柱发育20条。

3号煤层西二集中大巷应力测试结果显示：应力场类型为σH＞σV＞σh型；……