千米深井高构造应力区巷道支护体系优化研究

闫春来 秦 鹏

（山东省兖州市大统矿业有限公司，山东 兖州 273100）

1 概述

星村煤矿所采3 煤经鉴定为强冲击性，煤巷掘进过程中尤其七采区多次出现支护失效问题。七采区煤巷掘进是一个典型的大埋深、地质构造复杂条件下的高应力区域，埋深超过1100 m，水平应力大，附近没有已掘巷道作为参考，巷道四周断层较多、落差较大，掘进过程中压力显现完全不同于其他采区的巷道。

三采区的煤巷掘进过程中应力大小可通过钻屑法、卸压大孔、现场震动情况显现出来，未出现过支护集中破坏的情况。然而七采区煤巷施工时，钻屑法施工正常，未出现夹钻吸钻现象；预防性卸压大孔施工过程中震动也较少，未出现夹钻吸钻现象；掘进割煤及支护过程中震动较少，且震动能量也较小，但是巷道顶板所承受的静压较大，巷道已掘进支护地点多次出现锚索断裂现象，支护问题的失效现象严重威胁了巷道支护及施工人员安全。

2 支护体系破坏分析

2.1 锚索断裂分析

七采区其中一条煤巷失效锚索统计结果：正拱顶锚索破断16 根，其中断锚索13 根，破断位置距孔口2.0 m 左右；脱索、锁片丢失的3 根； 锚索破断基本处于迎头20 m范围内；恒阻锚索装置口破断。锚索破断位置多位于孔口2.0 m 左右，多数动压下发生张剪破断。

从锚索断裂的位置、距迎头的距离以及中间锚索破断的情况可以推断，巷道开挖后顶煤在高水平应力作用下所发生的水平移动量较大，锚杆/锚索提供的约束效应不能有效控制顶煤的压剪破坏，反而因顶煤的压剪破坏造成支护体的破坏，给安全带来隐患。……