西铭煤矿煤巷围岩物理力学参数测试

刘云鹤

（山西西山煤电股份有限公司西铭矿，山西 太原 030052）

煤岩体作为极其复杂的地质体，主要具备两大特点，一是煤岩体内部存在着节理及裂隙等不连续面，大大改变了煤岩体的强度特性及变形特征；二是煤岩体内部存在应力，地应力场的大小和方向都显著影响着煤岩体的变形和破坏[1-3]。因此，针对井下工作面开采，了解其范围内的煤岩体力学参数是基础的研究工作，具有重要作用，尤其对于巷道支护及工作面围岩控制，围岩力学测试显得尤为重要。

1 工程概况

西铭煤矿位于山西太原市，是核定生产能力3.6 Mt/a的特大型现代化矿井，井田面积56.45 km2，主要回采2#、3#、8#、9#煤层。针对近年来西山矿区煤炭产量逐年递增的大趋势，巷道掘进工程量显著增加。尽管煤巷锚杆支护技术在西山矿区得到了广泛应用，积累了丰富的实践经验；但目前西山矿区西铭煤矿巷道支护依然沿用工程类比法和经验法进行设计，巷道支护设计所需的地应力、围岩力学指标和围岩结构类型等基础参数均无实测数据，提出的支护设计缺乏理论依据。对于受力较为复杂的巷道，现有的工程经验法设计巷道支护无法控制围岩变形破坏，巷道断面收缩率较大，需要大量维修甚至返修，造成巷道掘进综合成本增加，掘进巷道利用效率低下，煤矿安全也受到了极大的威胁。

因此，西铭煤矿目前的巷道支护尚未形成科学系统的成套支护技术，非常有必要针对西铭煤矿进行全面、系统的煤岩体地质力学测试研究，为巷道支护设计提供科学数据，改善巷道支护状况，减少巷道维护成本，提高其使用效率，为矿井实现安全高效开采奠定坚实基础。……