01-采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术-煤矿开采2017年第6期

煤矿开采中巷道变形的影响因素作用分析发布时间：2022-10-24T02:39:45.803Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：刘浩[导读] 煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。

山东泰山能源有限责任公司协庄煤矿巷修工区山东新泰 271200摘要：井下巷道围岩在巷道掘进过程中的稳定性直接决定了井下巷道掘进效率和安全性，随着煤矿综采作业深度的不断加大，大深度巷道掘进作业过程中所面临的矿压波动和应力集中问题突出，特别是在围岩强度低、破碎明显的区域，围岩变形严重，给井下综采作业安全带来了严重的隐患。

在弱胶结软岩巷道掘进的过程中，围岩的层理结构及侧压力系数对巷道的变形具有直接的影响，针对变形的影响因素进行模拟仿真分析，从而针对性的进行巷道支护，减小巷道的变形。

关键词：煤矿开采；巷道变形；影响因素；有效措施中图分类号：TD82 文献标识码：A引言煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。

回采巷道作为采区的重要组成成分，担负着运输、回风及通行的重要作用。

然而，开采中回采巷道受到“三高一扰动”等影响易产生冲击地压、大变形等非线性动力学灾害。

高强开采中巷道断面随着采煤机、掘锚机、液压支架等机械尺寸的不断增大，特别是大断面开切眼二次掘进过程中先掘部分变形剧烈、回采过程中端头支护处易产生底鼓、炸帮等。

加剧了巷道的矿压显现，回采巷道的围岩控制问题一直是阻碍我国煤炭工业可持续发展的因素之一。

1 围岩变形机理通过对井下地质状况的勘探，导致深井高应力软围岩破坏的原因主要是复杂的变形力机制引起的，第一种是由于高地应力导致的变形，其变形的机制是应力扩容型（IIABCD）。

第二种是油液围岩软弱、强度低导致的，其变形机制为结构变形（IIIBC）。

第三者是大断面效应引起的，其变形机制为结构变形（IIIE），在三种变形机制的作用下，导致了深井高应力软围岩在工作过程中发生负复合型变形。

注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用摘要：近年来,我国对煤矿的需求不断增加,煤矿开采越来越多.为提高煤炭资源回收率,部分煤矿使用沿空掘巷小煤柱布置工作面,但小煤柱在工作面回采过程中受到顶板来压和巷帮压力作用,小煤柱变形越来越严重,不利于工作面正常安全生产,因此本文首先分析固化支护原则,其次探讨沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术,最后就注浆加固支护效果检验进行研究,以供参考.关键词：沿空掘巷;窄煤柱;注浆加固引言沿空掘巷的巷道受到采动以及支撑压力等因素的影响，其围岩的裂隙发育、部分区域松散破碎、矿压表现突出，使得采空区的煤柱经常发生片帮，有时还会导致底板变形量大等现象，这些现象对回采过程中的安全性有极大的影响，并且使得维修巷道的成本增加，沿空掘巷中，小煤柱的稳定性对整个巷道的稳定性具有直接影响，本文采用注浆的方法对其进行加固，可以有效解决这一过程中巷道围岩发生变形或者破坏的难题。

1固化支护原则(1)保证巷道加固后保持巷道稳定，并使巷道的变形量确保在设计允许范围内，从支护方案及支护机理上，要着眼于喷浆封闭软弱岩煤体锚杆锚注联合支护，以提高围岩自身承载能力，实现强韧性封层、稳压注浆胶结主动支护、保证支护结构稳定的原则。

(2)要充分考虑到受强膨胀围岩来压快、变形量大和破碎极其严重的特点，采用支护重点在于对弱结构岩层和极软弱煤层造成巷道顶板两帮破坏的严重地段，进行放顶和扩帮，进行补锚补喷进行注浆固结围岩。

(3)施工过程中严格把控施工技术与安全生产的相互衔接、相互协调和相互促进，以安全为先，技术把关，达到巷道施工安全，后期巷道支护稳定、使用寿命增长、服务于矿井安全生产的原则。

2沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术2.1监测煤柱内部的应力注浆效果检验是通过围岩应力计来比较确定的，在煤柱上打孔分别测量已注浆和未注浆的煤柱内应力变化。

可以得出已注浆的煤柱孔内应力大于未注浆的煤柱，这一结果表明进行注浆加固可以连接破碎的煤岩，使其称为整体，增强其强度和承载力，同时也提高了其稳定性，更好的对围岩进行了控制。

回采巷道变形破坏机理及其支护方法摘要煤矿回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率，阻碍设备运输和通风，增加企业的经济负担和安全瓶颈。

本文总结了煤矿回采巷道变形破坏的直观表象，并深入分析了巷道变形的发生机理，在此基础上探讨了加强巷道支护的方法。

关键词煤矿；回采巷道；变形；支护在煤矿回采工作面推进的过程中，受采动影响回采巷道容易发生各种变形。

回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率，造成工作面半停产或停产，阻碍设备运输和通风，增加企业的经济负担，并且给井下工作人员的生命安全造成严重影响。

深入分析煤矿回采巷道变形破坏的特点以及破坏机理，探讨加强巷道支护的方法，可以为煤矿安全生产提供保障。

1 煤矿回采巷道变形破坏特点分析煤矿回采巷道发生变形破坏，最直观的表象为：巷道断面的形状发生改变，断面面积减小；支架在压力作用下产生很不规则的变形，或者直接折断，形成爬行巷道；压蹦U型钢支架卡子螺栓；支架顶梁被压弯折断，高压力将棚腿挤进巷道围岩，或者挤入底板内，出现底鼓现象。

这些情况的出现将会严重影响矿井机电设备以及煤炭的正常运输，加大了通风阻力，增加了瓦斯积聚的危险，导致工作面的推进难以进行，容易造成工作面停产。

另外，一旦回采巷道出现变形破坏后，为了维持生产，需要对巷道进行扩帮处理、卧底翻修，并需要将因此而产生的渣物清理后运出，这无疑会花费大量的人力财力和物力，并会大大增加工作面停产时间。

大大降低了劳动生产率，增加了吨煤成本，并增加了威胁矿工人身安全的危险因素。

煤矿回采巷道的变形破坏通常具有如下特点。

对于单一煤层，如果回采巷道将煤层的顶底板作为自身的顶和底，即所谓的一次采全高，并且煤层顶底板比较坚固的情况下，此时的回采巷道一般能长时间保持稳定不发生大的变形破坏，在煤矿开采过程中不需要专门对其再加固和再翻修。

但对于位于复杂地质条件附近的回采巷道，需要经常对这些巷道进行加强支护，不断维修，这类回采巷道往往需要花费较大的精力去维护。

小保当煤矿强动压巷道破坏机理与围岩控制研究摘要：强动压条件影响下沿空巷道围岩稳定性控制问题一直是制约煤矿高产高效的难题，本文结合小保当煤矿现场工程地质条件，运用理论分析、数值计算以及现场矿压数据观测相结合的方法，对强动压巷道围岩破坏机理及控制技术展开研究。

结果表明：（1）通过分析巷道强动压显现以及变形破坏特征，认为煤柱帮出现大变形主要由于经历了两次采动压力影响，顶板破断结构产生破坏叠加效应，顶板来压剧烈，从而导致帮部煤体性质差，以及支护结构锚固生根点未处于稳定煤体；（2）数值模拟结果表明：两次采动过程中巷道受非对称性压力作用，两次动压影响条件下工作面在走向方向上基本顶的破断引起超前段矿压显现剧烈，由于回风巷与工作面相邻，形成较为明显的偏向于煤柱一侧的应力分布特征；（3）提出了强动压条件下煤柱帮大位移限制补强控制技术以及竖向桁架锚索强化技术，通过煤帮深部稳定围岩的小变形控制巷道外部的大变形，解决强动压条件下大变形沿空巷道帮部变形；（4）提出了巷道补强支护方案，将方案应用于现场实践后，煤柱帮侧变形破坏得到有效控制，未再出现整体倾斜性变形，巷道断面满足工作面推进要求，工程实践取得了成功。

关键词：强动压显现；破坏机理；采动应力；支护结构；围岩控制中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：Research on failure mechanism and surrounding rock control of strong dynamic pressure roadway in Xiaobaodang coal mineCHEN Zhen1, LI Pan1, SI Jianfeng1(1.Shaanxi Xiaobaodang Mining Co., Ltd., Yulin 719000, China)Abstract:The surrounding rock stability control of gob side entry under the influence of strong dynamic pressure has always been a problem restricting the high yield and high efficiency of coal mine. Combined with the engineering geological conditions of xiaobaodang coal mine, this paper studies thesurrounding rock failure mechanism and control technology of strong dynamic pressure roadway by using the methods of theoretical analysis, numerical simulation and field measurement. The results show that: (1) through theanalysis of strong dynamic pressure behavior and deformation and failure characteristics of roadway, it is considered that the large deformation of coal pillar is mainly due to the influence of twice mining pressure, the damage superposition effect of roof fracture structure, and the severe roof pressure, which leads to the poor quality of coal body in the wall, and the anchor rooting point of support structure is not in the stable coal body; (2) The numerical simulation results show that: in the process of two mining, the roadway is under the action of asymmetric pressure, and the strike of the working face isbasically broken during two mining, which controls the mine pressure behavior in the super front section, and the roadway is close to the working face, showing obvious stress distribution characteristics of the side of the coal pillar; (3) The large displacement limit Reinforcement Control Technology of coal pillarside under strong dynamic pressure and the vertical truss anchor cable reinforcement technology are proposed. The large deformation outside the roadway is controlled by the small deformation of the deep stable surrounding rock ofthe coal side, and the deformation of the gob side roadway with largedeformation under strong dynamic pressure is solved; (4) The roadwayreinforcement support scheme is put forward. After the scheme is applied to the field practice, the roadway deformation is obviously controlled, and the overall inclined deformation does not appear again. The roadway section meets the requirements of working face advancement, and the engineering practice is successful.Key words:Strong dynamic pressure behavior;Failure mechanism；Mining stress; Supporting structure；Surrounding rock control1 引言我国煤矿每年井工开采需要大量的巷道为工作面服务，其中百分之七十以上是动压巷道[1]。

矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)矿山压力与岩层控制一、小题1、莫尔-库伦理论认为岩石破坏实质是（剪切破坏）2.目前的采空区处理方法主要有（全部垮落法、缓沉法、刀柱法、充填法）。

3.若支柱支设在非顶梁中心位置，此时支柱与顶梁在工作面的布置方式有（正悬臂、倒悬壁）。

4.根据顶板冒落面积来分，一般冒落事故分为（局部冒顶）和（大面积冒顶）5.岩石的弹性变形特征常用（变形模量）和（泊松比）来表示7、采场上覆岩层失稳形式有（结构的变形失稳、结构的滑落失稳）8、老顶初次来压步距（越大）工作面来压越剧烈9、巷道矿压控制方法主要包括（巷道保护巷道支护巷道修护）10、支柱的工作特性（急增阻式微增阻式恒阻式）11、岩石的破坏机理（拉伸破坏剪切破坏）12、根据破断的程度，回采面上覆岩层可分为（冒落带裂隙带、弯曲下沉带）。

13、初撑力：支架架设时，将活柱升起，托住顶梁，利用缩柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个动力。

这个最初形成的主动力称为支柱（初撑力）。

14、马克斯韦尔体由（胡克体和牛顿体）串联而成15、（铰接岩块）假说对支架和围岩相互作用做了详细分析1.6、采煤工作面支架的（初承力）应能保证直接顶与老顶之间不离层17、根据围岩压力成因，围岩压力可分为（松动压力变形压力膨胀压力冲击和撞击围岩压力）。

18.根据冲击矿压发生的地点和位置不同，冲击地压可分为（工作面冲击地压）和（巷道冲击地压）19、常用岩石强度理论主要有（莫尔、格里菲斯、摩尔库伦）20、分析目前所用各种矿压控制方法，从对付矿压的原理来看有（泄压、让压、躲压、移压）。

21、软岩使用锚杆支护时，必须（？大家一定要努力把题背好了，争取全部通过）22、对煤冲击倾向性评价主要采用煤的（冲击能量指数Ke、弹性能量指数Wet 、动态破坏时间Dt）。

23、（推跨性事故）是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。

1、岩石在三项等拉状态下应力圆2、花岗岩埋深1km r=26kn/m3 0.25 花岗岩在自重作用下，垂直应力与水平应力大小2600kn/m2 ***** kn/m23、工作面顶板的周期来压是由裂隙带岩层周期性失稳。

矿井巷道变形破坏原因分析及设计施工研究摘要：我国是能源大国，煤炭资源储量极为丰富，但美中不足的是这些煤炭资源中约有70%以上的储量却深埋于地下，这给煤炭资源的开采利用带来了很大的困难以及许多技术上的难题，人们只有通过巷道才能进入地下储煤空间进行开采作业，并将这些煤炭资源输送至地面。

很多巷道往往位于地下深处，不仅承受着巨大的地压，面临着复杂的围岩应力，而且还经常受到水、风等破坏因素的侵蚀，在长期的环境影响和开采扰动下，则容易使巷道产生不同程度的开裂、变形、底鼓等现象，甚至出现围岩塌落，严重威胁到了井下巷道作业人员、生产设备和通信、通电线路的安全。

我们必须在巷道的设计阶段加以重视，通过优选巷道层位，优化巷道断面设计，加强巷道支护等措施，才能降低相关破坏因素的影响，减少巷道的破坏变形和维修维护费用，确保井下人员、设备安全，生产正常进行。

关键词：矿井巷道；变形破坏原因；设计研究1复杂巷道围岩破坏特征1.1复杂巷道类型按照矿山地质概况、地质条件、围岩的特性、开采情况、机械条件等，复杂巷道分为3类：①软岩巷道。

岩石软弱、破碎、松散、膨胀；在巷道中，具有顶板软、底板软和煤层软的特点。

②复杂构造巷道。

在形成地质的历史进程中，由于岩层构造应力场的作用与变化，产生了诸多断层不一致的大小节理裂隙。

在逆断层、向斜、背斜轴部、断层尖灭处都有残余应力存在，对围岩稳定性具有强烈影响。

③高应力大变形巷道。

深井巷道指埋深大于700m，围岩的压应力、剪应力远远超过能承受的极限值与允许值，使其位于“潜塑性”状况，在围岩产生大变形时支护愈加困难。

1.2围岩变形及结构（1）由于巷道结构性极差，巷道在不同位置时，出现的裂隙及离层不尽相同，在对受到严重破坏的岩体结构钻孔加固过程中，常伴随塌孔、卡钻等现象。

在对围岩位移进行监测时，体现了围岩变形特性及差异性特点。

防止围岩失稳、控制围岩变形时，需要事先制定好相关的对策方案，按照相关的规范判断巷道围岩的分类等级，对不同等级的围岩实施不同的控制方案。

掘进巷道矿压监测有关知识掘进巷道矿压监测有关知识《煤矿安全规程》第44条采⽤锚杆⽀护形式时，应遵守下列规定：1、锚杆必须按规定做拉⼒试验。

煤巷还必须进⾏顶板离层监测，并⽤记录牌板显⽰。

对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。

在井下做锚固⼒试验时，必须有安全措施。

2、锚杆必须⽤机械或⼒矩扳⼿拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。

⼀、矿压的形成煤层在受到开挖以前，由于长期受到周围岩⼟体压⼒作⽤，压⼒处于应⼒平衡状态。

当开掘巷道或进⾏回采⼯作时，破坏了原来的应⼒平衡，在采掘空间周围引起岩体应⼒的重新分布，在这种不平衡应⼒的作⽤下，会出现巷道及回采空间周围煤岩体的变形、移动、垮落等现象，直到应⼒达到新的平衡为⽌。

这种由于在地下进⾏采掘活动⽽在巷道、峒室及回采空间周围巷道内及⽀护物上所产⽣的压⼒称为“矿⼭压⼒”，简称“矿压”。

在矿⼭压⼒的作⽤下，地下巷道、峒室及回采空间周围的煤岩体及⽀护物将发⽣变形和破坏，产⽣顶板下沉、底板隆起、巷道断⾯缩⼩、岩体破断离散发⽣冒落、煤体压酥甚⾄突然抛出、⽀架变形、上覆岩层⼤范围移动甚⾄地表塌陷等现象。

这些在矿⼭压⼒作⽤下，围岩、煤体及⽀护物所产⽣的各种⼒学现象，称为“矿⼭压⼒显现”，简称矿压显现。

巷道岩体破坏只有两种“拉断”、“剪切”，没有“压坏”。

（莫尔强度理论认为）：材料发⽣破坏的主要原因是由于破坏⾯上的剪应⼒达到⼀定限度的缘故，这个剪应⼒除了与材料本⾝的性质有关，还与破坏⾯上由于正应⼒⽽产⽣的摩擦阻⼒有关。

即某点发⽣破坏，不仅取决于该点的剪应⼒，同时也取决于该点的正应⼒，前者起破坏作⽤，后者起阻碍破坏作⽤。

破坏的四个阶段：压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、破坏阶段。

⼆、掘进巷道所受矿压的种类及作⽤距离、⼤⼩。

1、掘进本⾝的⽀承压⼒的显现未受采动的岩体，在巷道开掘以前通常处于弹性变形状态，岩体的原始铅直应⼒等于上部覆盖的岩层重量，巷道开挖以后，原岩应⼒重新分布，巷道围岩内出现应⼒集中，如果围岩应⼒⼤于岩体强度，巷道围岩会产⽣塑性变形，从巷道周边向围岩深处扩展到⼀定的范围，出现塑性变形区，为弹塑性介质，巷道开挖以后围岩应⼒分布如图1所⽰。

矿山压力与压力控制习题第0章绪论1、顶板事故频繁发生的基本原因是什么?答：顶板事故频繁发生的基本原因是：（1）没有很好地研究和掌握各个具体煤层需要控制的岩层范围及其运动的规律（包括运动发生的时间和条件等），顶板控制设计缺少基础；2）没有深入地研究和掌握各种类型支架的特性，特别是在生产现场所能达到的实际支撑能力。

没有解决好针对具体煤层条件选好和用好支护手段方面的问题；3）没有更好地揭示支架与顶板运动间的关系，达到正确合理的选择控制方案。

2、矿山压力与岩层控制研究的主要任务是什么?答、矿山压力与岩层控制研究的主要任务为：（1）研究随采场推进在其周围煤层及岩层中重新分布的应力（包括应力大小及方向等）及其发展变化的规律。

该应力的存在和变化是煤及岩层变形、破坏和位移的根源，也是采场及周围巷道支架上压力显现的条件。

搞清分布在煤层及各个岩层上的应力状况，揭示它们随采场推进及岩层运动而变化的规律，是采场矿山压力研究的重点。

（2）研究采场支架上显现的压力及其控制方法。

包括压力的来源、压力大小及与上覆岩层运动间的关系、正确的控制设计方法等。

（3）研究在采场周围不同部位开掘和维护的巷道的矿山压力显现及其控制办法。

包括不同时间开掘的巷道压力的来源、巷道支架上显现的压力大小及其影响因素、以及支架与围岩运动间的关系等。

（4）控制采动岩层活动的主要因素分析。

从十分复杂的采动岩层活动中建立采动岩层的结构力学模型，从而展开对采场顶板矿压、采场突水、岩层移动及地表沉陷规律等进行系统描述。

（5）深部开采时采场支承压力分布、岩层结构及运动特点、围岩大变形的控制机制等。

3、矿山压力与岩层控制研究历史上主要存在几种假说？并叙述各假说的内容及优缺点？答：（1）掩护“拱”假说掩护拱假说的基本观点是：①采动形成的工作空间是在一种“拱”的结构掩护之下；② “拱”结构承担上覆岩层的重量，通过拱脚传递到煤层及岩体上的压力及由此在煤及岩体中形成的应力，是煤及岩层破坏的原因，也是“拱”结构本身向外扩展的条件；③采场空间的支护仅承受拱内已破坏岩层的岩重，支架是在由“拱”的结构尺寸所圈定的破碎岩石荷重下工作—即在一定的载荷条件下工作，支架上显现的压力大小与支架本身的力学特性无关。

马头门巷道变形监测及破坏原因分析王先科;袁士杰【摘要】马头门是煤矿生产的咽喉部位,因其具有断面大、周围巷道多、应力集中明显等特性,使得马头门巷道的支护问题成为影响矿井安全高效生产的瓶颈.本文以羊东矿为工程背景,采用现场观测、理论分析的方法,首先分析原有支护体系下马头门巷道的变形规律;其次,结合现场实际理论分析马头门巷道变形破坏的主要原因,为羊东矿马头门巷道的变形治理提供科学的理论依据.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】3页(P123-125)【关键词】马头门;变形规律;破坏原因【作者】王先科;袁士杰【作者单位】河南省煤炭科学研究院有限公司,河南郑州450001;平煤神马建工集团有限公司安装处,河南平顶山467000【正文语种】中文【中图分类】TD326马头门是煤矿生产的咽喉部位，是连接井筒与井底车场的关键位置，是矿井提升、运输的咽喉［1-4］。

马头门处巷道布置较多，断面较大，是矿井支护的难点和重点，尤其在矿井开拓阶段，由于该处相邻巷道较多，应力场叠加现象明显，造成围岩受力不均衡，局部应力集中严重，支护困难，给矿井安全有序生产带来巨大影响［5-8］。

因此，掌握特定地质条件下马头门变形规律，探究失稳机理，对于马头门巷道的失稳加固及支护设计意义重大。

河北省冀中能源峰峰有限公司羊东矿隶属于河北省邯郸市峰峰矿区，主采煤层为2#煤，煤层厚度平均5.5m，煤层倾角为8°～12°，副井马头门位于2#煤层底板中粒砂岩层位，平均埋深1 015m，顶底板均为粉砂岩。

由于巷道埋深较深，围岩应力较大，受周围采动影响，应力集中现象明显，主要变现在顶板岩石碎裂、马头门巷道两帮混凝土喷层剥落、离层严重，巷道底板鼓起，底角内移，围岩变形量大。

在生产过程中，马头门巷道维修加固频繁，而且效果一般，维修周期较短，维修费用累计高昂，严重影响矿井的高产高效及安全生产。

究其原因，主要是对马头门巷道变形失稳规律缺乏分析总结，对失稳机理认识不深刻，因此急需从现场观测、理论分析角度探究失稳的机理，为马头门合理的支护方式提供理论依据，从源头上解决羊东矿马头门支护难的问题，确保矿井安全高效生产。

超前支护在采矿工程中的应用摘要：随着社会经济的发展，采煤工作面开采引起的超前支承压力，在采动影响下回采巷道围岩应力集中，直观表现为变形量增大。

特别是采用综放开采时，由于一次开采厚度大、采动压力显现程度以及影响范围更为明显，导致回采巷道超前支护段围岩变形更为明显。

以往回采巷道超前支护多通过单体配合铰接顶梁组成的架棚、超前支架等被动支护方式，此种支护方式虽然可满足围岩控制需要，但是也普遍存在支护劳动强度大、影响通风断面以及支护设备运输难度高等问题。

关键词：超前支护；采矿工程；应用引言随着煤炭资源的逐渐枯竭，采煤工作面逐渐向深部延伸，采煤深度和难度都在逐渐增加。

同时，煤矿采掘难度加大也使得矿井地质环境变得更加复杂和不稳定，对采煤工作面的支护提出了更高的要求。

采煤工作面的回采巷道超前支护技术应用便是在此背景下发展起来的。

回采巷道超前支护技术是指在采煤工作面回采巷道之前，先行对回采巷道进行支护加固，以确保采煤工作面的安全和顺利回采。

采用这种支护方式，可以在较短时间内实现采煤工作面的安全回采，并且可以有效地减少采煤工作面回采期间的支护时间和成本，提高采煤效率和经济效益。

此外，回采巷道超前支护技术还可以改善采煤工作面回采巷道的通风、排水条件，提高工作环境质量。

1超前支护技术概述1.1超前支护技术的基本概念和分类超前支护技术是指在采煤工作面回采过程中，为了防止煤层冒顶和巷道失稳而在前方设置支护措施的一种技术。

超前支护技术是采煤工作面支护技术的一种重要形式，通常在工作面回采的巷道中设置支架，以提前支撑煤层，保障巷道的安全稳定。

超前支护技术按照支架形式可以分为立柱式和板式两种。

立柱式超前支护技术又可以分为集中式和分散式两种。

集中式立柱式超前支护技术是在采煤工作面的前方，采用集中式支架或大直径钻孔来支护煤层。

1.2超前支护技术的工作原理和适用范围超前支护技术的工作原理是：在回采巷道中，提前采用支护措施，增强巷道的稳定性和承载能力。

煤矿采矿动压对巷道围岩稳定的影响研究煤炭深井开采是世界上大多数采煤国家目前和将来面临的问题。

随着开采深度的不断加大，巷道围岩的稳定性越来越差，矿压显现强烈等较多不利因素4。

尤其是巷道同时还受到来自工作面推进和回采产生的动压影响3。

由于这些不利因素会导致煤矿开采的经济指标下降，为此本文基于对某煤矿采矿巷道围岩稳定性的影响因素的深入研究，弄清这些影响巷道围岩稳定性的不利因素及其作用机理、程度和范围，为制定相应的控制对策，提高煤炭的回采率以及采场巷道的支护提供依据，对提高采矿巷道的安全性以及改善矿山整体经济效益有非常重大的意义1。

1 巷道围岩失稳破坏的特点一般情况下，深部巷道围岩的变形特征与围岩所承受的压力存在着密切关系，随着开采深度的不断加大，巷道埋深随之增大，上覆岩层的自重应力也增大，两者之间存在线性关系。

在采动应力、上覆岩层的自重应力和构造应力等多重应力的叠加作用下，超过巷道支护体系所能够承受的应力时，深部的巷道围岩的稳定性就会变得很差，甚至破坏。

正由于巷道围岩失稳破坏原因的多重性和各异性，使得巷道围岩失稳破坏的变形形态也存在差异性，因此在多重应力的共同作用下，深部巷道围岩的失稳破坏主要呈现以下几个特点：（1）顶板下沉。

由巷道上方破碎岩体自重压力、上覆岩层压力或其他地应力而引起的垂直应力，因垂直力和上覆岩层构造不同，所以沿纵向巷道的变形也存在较大的差异，成波浪状。

（2）底鼓。

底鼓的产生是由于在垂直压力作用下，底板岩石较软，岩层内有节理发育，水容易进入岩石内部，遇水后岩石单轴抗压强度降低或者是底板岩石含有膨胀性粘土矿物而遇水后膨胀，都可能出现底鼓，底板的起伏不平会影响正常运输。

（3）上帮或者下帮变形。

上帮或者下帮变形产生的原因是在垂直压力或围压力作用下，巷道两帮一帮岩石硬，一帮岩石软（或者破碎）而产生的破坏形态。

（4）两帮挤进。

在垂直应力的作用下，若两帮岩石较软或破碎，而底板岩石却又比较坚硬时就会出现两帮挤进。

沿空留巷围岩应力演化规律及大变形机理分析刘洪林;赵红超【摘要】针对沿空留巷围岩要经受上下两个区段工作面采动应力影响，围岩变形量大、巷道维护困难的特点，以沁新煤矿为工程背景，运用数值计算的方法得出了沿空留巷全寿命期围岩应力演化规律和变形特征。

通过对围岩加、卸载荷规律及破坏效应的分析，总结了沿空留巷围岩产生大变形的原因。

结果表明：①巷旁支护体与实体煤帮力学性能的差异及其在形成稳定承载结构过程中为适应上区段工作面顶板垮落而产生的围岩持续变形是沿空留巷围岩大变形的主要组成部分；②沿空留巷全寿命期内围岩的受力可看作卸围压条件下的三次轴向加载和卸载作用，卸围压条件下的反复加卸载在加剧围岩变形破坏的同时也是围岩变形量积累的过程，最终导致围岩大变形的发生。

%Aiming at the serious deformation of surrounding rock in gob‐side retaining due to the redistribution of stress caused by two working face during its service period ,the deformation characteristics of the surrounding and the stress evolution law were investigated by finite analysis based on the case study conducted in Qinxin mine .The reasons for the large deformation of surrounding rock were summarized based on the damage effect of rock by loading and unloading cycles .Combined with this research ,two conclusions have been drawn as following :① in order to adapt to the roof collapse of the first working face and form a stable bearing structure , the continuous deformation of surrounding rock caused by the difference of mechanical properties between roadside support and integrated coal beside roadway was the main component of the large deformation of gob side entry retaining surrounding rock ;② thesurrounding rock experienced three times loading and unloading cycles in a xial direction for gob‐side entry retaining in whole serviceperiod .Deformation and destruction of surrounding rock were intensified as consecutive loading‐unloading cycles under unloading confining pressure , and which was also a process of accumulation of surrounding rock deformation . This was the key reason that caused the large deformation of gob‐side entry retaining surrounding rock as well .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2017(026)002【总页数】8页(P122-128,138)【关键词】沿空留巷;应力演化;卸荷;大变形;数值模拟【作者】刘洪林;赵红超【作者单位】新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐830047; 中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221116;新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐830047; School of Civil，Mining and Environmental Engineering，University of Wollongong，NSW 2522，Australia【正文语种】中文【中图分类】TD353沿空留巷作为无煤柱护巷的主要技术手段，在提高资源回收率、缓解采掘接替紧张、消除工作面上隅角瓦斯积聚、改善底板巷道围岩应力环境等方面体现出显著的技术优势，有着非常广阔的应用前景[1]。

煤矿破碎围岩注浆加固技术摘要：在煤矿开采过程中很容易遇到危险，为此就需要应用注浆技术，这是加固巷道围岩的重要技术，是确保煤矿安全开采的重要保障。

本文以新安煤矿5206工作面巷道围岩加固为例，对注浆技术应用进行了研究。

关键词：煤矿；破碎围岩；注浆技术；1 工程概况1.1巷道位置及采掘环境5206是新安煤矿5号煤层组成部分，处于井田西南角，是最后一个回采工作面，长度达到了1420m，所处地面标高为+1255m，工作面标高为+435m~+597m，工作面平均深度为740m。

其运输道东面临近5204工作面，材料道为实体煤巷掘进。

当前运输道已掘进862m。

本次实验选取的是5206材料道开口150m处，这个位置是断层赋存集中区域。

5206工作面北面和西面都是矿井边界，而且附近没有正在采掘的矿井。

东面则是5204综放工作面采空区，在远一点则是32m大煤柱，中间还存在废弃巷道。

南面是开拓大巷。

在工作面上面覆盖有两个工作面采空区，分别是1206和1208，中间是煤柱。

在1206和1208两个工作面采空区下面是运输道，在1208综合采面采空区边界媒体下放是材料道（图1）。

图15206工作面采掘剖面图1.2巷道顶底板条件5206工作面煤层厚度为10-12m，煤层平均倾斜6°，普氏硬度f=2.9，属于中硬煤层。

其中老顶粉砂岩厚度为10.53m，直接顶煤厚度为0.61m，砂质泥岩厚度为1.94m+4.59m，4煤厚度为5.62m，5煤巷道顶板煤层厚度为3-7m，呈黑色、块状和粉末状，断口参差不齐，主要为暗煤、镜煤,属于高热值煤层。

至于直接底主要由泥质粉砂岩和含砾粗砂岩组成，厚度分别为2.08m和5.16m，老底粉砂岩厚度为12.77m。

1.3地质构造实验选取的5206材料道位于断层赋存集中区域，在大概250m长度范围内一共有15个大小断层，其中有2个距巷口50m的断层落差超过了3m，还有8个断层的落差在1-3m范围内，其他断层的落差都在1m范围内。