厚煤层大断面煤巷高预应力支护技术研究

冀海鸿

（山西华阳新材料科技集团有限公司，山西 阳泉 045000）

1 阳煤一矿81403 工作面概况

阳煤一矿81403 工作面位于81401 工作面（已回采）以南，本采区81405 工作面（未掘）以北，北翼十四采区西回风巷以西，本采区西部采区边界以东。该工作面为综放工作面，巷道布置在15 号煤层中。81403 工作面进风巷总体构造形态该巷道总体构造形态为一单斜构造，根据周边地质资料分析，预计在掘进过程中会遇到一些落差2 m 左右的断层及挠曲构造，对掘进造成有一定影响。煤层最大厚度为7.3 m，最小厚度为6.3 m，平均厚度为6.9 m，煤层普氏硬度系数为f=1.5。煤层顶底板情况如表1。

表1 煤层顶底板情况表

2 地质力学参数测试

通过前期试验和推进，完成3 个测站的地应力参数测试，完成6 个钻孔的巷道围岩强度测试，该矿所测地应力统计结果如表2。

表2 地应力测试结果统计

区域水平主应力最大值为18.19 MPa；最小水平主应力最大值为9.42 MPa。根据相关判断标准：0～10 MPa 为低应力区，10～18 MPa 为中等应力区，18～30 MPa 为高应力区；大于30 MPa 为超高应力区。按照相关地应力量级标准可划分测试区域地应力场在量值上属于中等偏高应力值区域。

3 巷道结构及稳定性分析

该矿15 号煤层巷道具有稳定性差、变形强烈的特点。一是巷道围岩锚固性能差，尤其受到瓦斯抽放影响的松软厚煤层巷道，围岩破碎，锚杆锚索锚固力低下，传统的高预应力锚杆锚索支护系统无法充分发挥支护作用；二是巷道顶帮围岩差异性大，不易形成稳定承载结构，尤其构造应力占……