深部巷道支护方案优化设计及数值模拟研究

郭 平，沈大富

(1.重庆市能源投资集团有限公司，重庆 400061； 2.重庆工业职业技术学院 建筑工程学院，重庆 401120)

近年来，随着我国中东部煤矿区浅部可采煤炭资源的枯竭，开采深度逐渐向深部转移，煤层赋存地质条件越来越复杂，地应力明显增高，瓦斯含量增大，瓦斯压力增高，煤体强度降低且容易风化水解，均为深部煤层安全高效开采带来了新的难题[1-4]，深部巷道的安全支护问题就是其中之一。相比浅部巷道而言，深部巷道的力学性质从脆性破坏逐渐转变为黏塑性破坏，变形破坏明显加大，使深部煤层巷道维护难度急剧增大[5-10]。针对深部巷道的维护，关键在于支护方案的优化选择，然而，目前大多数深部巷道的支护往往凭借浅部巷道的支护经验，盲目采用加密锚杆布置、喷锚网支护或者摩擦锚杆支护等方式，虽然在一定程度上减缓了深部巷道的变形破坏，但同时也增加了支护成本且减缓了巷道的掘进，影响了煤矿的“采—掘—抽”工程衔接部署。笔者以重庆能投集团所属的松藻煤电公司打通一矿为研究对象，针对该矿W2710运输巷道埋深大、围岩强度低，巷道变形严重、支护成本高、掘进效率低等问题，基于矿井通风、深部岩层控制理论[11-13]提出优化巷道支护方案，为巷道支护提供科学依据。

1 基本概况

松藻煤电公司打通一矿位于重庆市南部，紧邻重庆市与贵州省交界处，行政属綦江区打通镇所辖。该矿现设计能力1.8 Mt/a，区内煤层平均倾角为8°，属煤与瓦斯突出矿井。……