探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术

煤矿掘进迎头过断层技术探讨摘要：在煤矿井巷施工尤其是回采巷道中，经常会通到一些断层构造。

如何安全顺利地穿过断层，对提高单进水平，实现安全生产意义重大。

结合多年施工实践，摸索出一套过断层施工技术。

关键词：煤矿井巷掘进一、断层形成机制、正断层：即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。

其特点：产状一般较缓，大多在45°最为带见，一般破碎程度不太强烈，断层带一般发育较窄（如图1、逆断层：即断层上盘相对下盘沿断层面向上滑动的断层。

其特点：产状一般较缓，大多45）。

二、巷道过断层主要施工方法当水平巷道遇到断层时，一般采用巷道拐弯方法寻找断失煤层。

如水平巷道掘进到Ａ点时，煤突然丢失，经判断是一条倾向断层。

出现这种情况，应先确定迎头岩层是煤层顶板还是底板。

如为煤层顶板，巷道穿过断层后应向顶板方向拐弯（如图3）。

如果断层带附近岩石破碎，压力大、又有水、瓦斯等威胁，则不能紧靠断层施工巷道，而应有巷道窜过断层进入另一盘岩层后，１0--15 2 ）。

三、过断层的支护方案主要有三种，分别是矩形锚网喷支护、拱形锚网喷支护、梯形架棚支护。

、巷道全部位于岩层中，围岩较完整稳定时，采用拱形封闭锚网支护；。

采用直径14x1700mm、架棚巷道采用矿用11对棚，墁顶铺金属网，并连接好。

腰帮背顶腰实，均匀布置，撑棍穿杆齐全。

、架棚巷道卧底时，可采用棚下棚方式或原有架棚支护不动，将棚腿固定然后卧底两帮用砼浇注，确保棚腿不失脚。

四、过断层方式的几个原则、根据顶底的软硬程度，一般底板较软，综掘机以割底矸容易，机掘以卧底为宜。

、挑顶卧底坡度与辅助运输、皮带运输和掘进机使用相适应。

五、过断层的安全措施、坚持敲帮问顶制度，及时找掉悬矸危岩，使用好前探梁等临时支护并接实顶；、加强支护质量确保支护有力，有效控制围岩；、使用好防倒棚装置，防止倒棚冒顶造成事故；当岩石较硬时防止炮轰崩倒棚，可用锚杆配合铁板固定两棚腿，每棚腿固定一道，防止倒棚；、断层带较碎时，要控制好装药量，减少对围岩震动和破坏，尽量保持围岩自稳；同时，缩短循环进尺，加大支护密度特别是动压巷道过断层，更要强化支护，确保顶帮安全。

“全锚索喷注”联合支护技术在过大断层、超长超宽围岩破碎带巷道中的应用与探讨摘要：淮北矿业集团童亭煤矿位于淮北平原中部，北距淮北市42 km，东距宿州市30 km。

东西走向10 km，南北倾向宽2～4km，矿井面积24.15 km2。

自2005年至今已施工的锚喷支护巷道两万多米，通过摸索、实践、总结，目前已形成了一套适应类似地质采矿条件下的岩石巷道的施工经验，但过大断层、超长、超宽围岩破碎带的安全快速施工对童亭矿来说还是一个新的课题，也是新的挑战。

为此矿工程技术人员不断地研究、探索、实践、论证，制定了“全锚索喷注”联合支护技术，并在过大断层、超长、超宽围岩破碎带巷道中得到了应用，取得很好的效果，实现了安全、快速、高效过大断层的目标。

关键词：岩巷支护设计全锚索支护中图分类号：td26 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）12（a）-0-011 工程概况预应力锚固技术是一种先进的岩土加固技术，特别是对围岩软弱、薄弱的部位，采用高预应力全断面锚索支护技术，预紧力度大幅度的提高，支护效果非常明显。

预应力全锚索支护技术有效地控制了巷道围岩的变形与破坏，保证了巷道安全使用，满足了过大断层、破碎带巷道安全快速施工的需要。

在施工中，改变了传统的砌碹或架喷注被动支护为主动支护，改善了围岩结构和应力分布，充分发挥锚杆、锚索耦合作用及注浆围岩的自承载能力，为破碎围岩提供变形性能好、高抗力的结构性约束，使巷道变形得到有效控制。

2 巷道布置、参数及与f10断层的位置关系86大巷东部为84大巷，南部为1042老空区，北部为1046老空区，西部为ⅱ86轨道下山。

该巷道为半圆拱形，巷道净宽4.5 m，净高3.8 m，锚喷支护。

该巷道施工至“拐”点前15 m时，遇到一大断层，该断层倾角70 °、落差在40 m左右，断层带充填厚达0.7 m松散层，断层两边为薄层状泥岩，断层与巷道夹角小、巷道穿层角度小，巷道穿断层、破碎带距离长，支护难度极大。

探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿开采作为中国的主要能源产业之一，一直以来都是国民经济的支柱产业之一。

由于煤矿开采深度增加、地质条件复杂等因素的影响，随着煤矿深部开采的不断推进，煤矿矿压问题也越来越突出。

为了保障煤矿开采安全，保护矿工生命财产安全，煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术应运而生。

煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术，是近年来国内外煤矿掘进支护领域的一项重大技术创新，它不仅有效解决了煤层掘进迎头过断层矿压大、顶板易塌落的难题，还为煤矿开采提供了更加安全、稳定的环境保障。

煤矿掘进迎头过断层锚网索支护技术是指在掘进过程中利用锚杆和锚网绞控支护技术，通过预埋预拉锚杆，进行预应力锚杆支护，并利用锚网进行煤岩体加固，以增强煤岩体的稳定性，减少矿压对掘进工作面的影响。

此项技术的关键是在掘进过程中，钻孔插入锚杆，通过液压设备加固锚杆，同时将锚网布设在稳定的煤层中。

锚杆与锚网相互作用，能够形成一个稳定的支护系统，有效防止了煤层掘进过程中顶板塌落、矿压增大的情况，保障了掘进作业的安全进行。

锚网索还能够加强煤层的整体稳定性，增加煤层的抗剪承载力和支撑强度，起到了有效的支护作用。

二、U钢联合支护技术U钢联合支护技术是指在煤矿掘进过程中，利用U型钢架搭设在掘进工作面，使得掘进工作面顶板形成一定的拱形构造，增强顶板稳定性，减小矿压对掘进工作面的影响。

在U钢联合支护技术中，U型钢架的搭设起到了极大的支撑作用，通过对掘进工作面进行搭设，可以有效减小顶板的跨度，增加了顶板的承载能力，形成了一个相对稳定的支撑结构。

U型钢架在掘进过程中能够承受一定的水平压力，起到了一定程度的支护作用。

还可以有效地减小顶板的变形范围，提高了顶板的变形稳定性，防止了顶板的严重破坏。

1. 提高了掘进工作面的稳定性，减小了矿压对掘进工作面的影响，极大地提高了掘进工作面的安全性。

2. 有效解决了煤层掘进迎头过断层的困难问题，极大地提高了煤矿的开采效率。

煤矿掘进迎头过断层技术探析煤矿掘进对于煤矿的安全生产会造成一定的影响，因此，为确保煤矿生产的稳定进行，需要对煤矿岩层的实际情况以及产生断层面的相关参数数据确定科学化的过断层施工技术。

本论文通过对煤矿断层进行概述，论述了煤矿掘进过断层的常用方法，并分析了煤矿掘进过断层的支护方案，最后提出了煤矿掘进过断层的安全措施，旨在为煤矿生产相关研究人员提供一定的建议。

标签：煤矿掘进；过断层技术；安全生产1 引言基于我国社会经济的高速发展，社会中的各个行业为了扩大建设规模，逐渐加强对煤矿资源的需求程度。

尽管我国煤矿资源相对较为丰富，但是，由于受到煤矿过断层技术的影响，导致煤矿资源在生产过程中极易产生安全问题，严重影响施工单位的人身生命安全以及财产安全。

所以，为了提高煤矿资源的生产效率，需要加强对煤矿掘进迎头过断层技术的研究力度，保证社会经济能够实现可持续发展。

2 煤矿断层概述通常来说，煤矿产生断层的原因较为复杂，但是究其根本则是施工单位在煤矿开采过程中，对于地质结构的稳定性造成了严重的破坏，导致煤矿岩层所能够承载的作用力已经不能满足实际的作用力，进而造成地下岩层的结构出现破坏或者破裂，严重者则会产生岩层裂隙。

假设岩层裂隙不断的扩大，则不同裂隙之间就会产生联系，最终形成一个断层面。

根据煤矿断层产生的特点，可以将断层的类型分为两种形式，即正断层以及逆断层。

正断层产生的主要原因则是断裂层的上盘和下盘之间产生了一定程度的位移比较常见的有上盘出现下移的情况或者下盘出现上移的情况。

通过研究发现，此种断层位移的现象一般发生在倾斜角在45度以上的断层面。

因为正断层属于相对位移，所以产生的破坏程度相对较低，断层带的发育不及逆断层。

逆断层产生的主要原因是上盘相对于下盘出现了位移现象，而且下盘出现下移，一定程度上促使断裂层的相对位移不断增加。

与正断层进行比较，逆断层通常发生在倾斜角度低于45度的断层面。

3 煤矿掘进过断层方法概述伴随着我国煤矿行业的稳步发展，促使我国煤矿的开采数量在逐渐增加。

锚网索+钢筋梯联合支护技术在大断面煤巷的应用摘要：针对23区回风巷道采用锚网（索）架36U型钢支护工艺成本高的情况，探索在保证安全的前提下降低支护成本的支护方式。

为此，在23区回风巷进行锚网索+钢筋梯复合支护技术的工业性试验，文章对锚网索+钢筋梯复合支护方案原理、技术参数和施工方法进行了详细的分析，并通过对巷道围岩变形数据进行分析，得出煤巷变形量极小，且未出现断锚杆和退索等情况，复合支护效果良好。

关键词：煤巷；锚网（索）；钢筋梯；复合支护随着矿井采深的增加，巷道受采动应力叠加影响支护困难。

由于传统的大断面、高强度、锚网（索）架36U拱型可缩支架复合支护技术存在支护成本较高、工人劳动强度大等缺点。

因此，在目前煤炭市场不景气的情况下，探索既能确保顶板安全，又能降低成本、劳动强度的支护形式，成为矿井支护创新改革的必要任务，因此，在矿井23区回风巷开展采用大断面锚网索+钢筋梯+钢丝绳支护技术的工业性试验，对保证矿井安全生产，节约支护成本具有重要的现实意义。

1 地质概况23区回风巷沿2-3煤层顶板掘进，巷道走向：115°～130°，倾向SW，倾角8°～15°，巷道位于21采区三条下山东翼，上部为110大巷煤柱，下部为已采毕的2101工作面，东部为23采区。

采深380 m，煤厚14.1～16.9 m，上半部以半亮型块状硬质煤为主，下半部为半暗型煤，含多层夹矸，结构复杂。

直接顶为1.0～8.0 m厚的细砂岩、泥岩，上部致密坚硬，不易垮落。

2 支护原理针对23区回风巷地质状况和周围应力情况，采用锚网（索）支护为核心、配以钢筋梯、钢丝绳为筋骨的主动支护方式，能够充分发挥锚网（索）的主动支护作用。

先采用加长锚杆、锚索主动加固围岩支护，形成一层有效的组合加固拱，充分发挥围岩自身的承载能力；沿巷道轮廓方向布置5根钢筋梯，沿巷道走向以拱顶为中心均匀向两帮打设5根钢丝绳，钢筋梯与钢丝绳呈“十字”交叉型，形成密集支护，增大巷道顶板强度，达到主动与被动支护相结合，锚网（索）主动支护为主，钢筋梯、钢丝绳被动支护为辅，减缓了巷道变形；变端锚为全长锚固，提高了锚杆的锚固力，从而增强围岩的自身承载能力，保持围岩稳定性。

探讨煤矿锚梁网索联合支护技术摘要：棚式支护技术的支护属性和支护性能存在较多的不足和缺陷。

巷道支护技术无法合理有效的控制好巷道围岩特殊变形问题。

巷道受采动压力变形，巷道工作面断面会瞬间缩小，煤采工作空间的行人、通风、运输均会受到不同程度影响。

工作人员需要解决煤矿巷道围岩支护的合理优化问题，故此采用了锚梁网索联合支护技术。

该文就此举例分析了锚梁网索联合支护技术的特点和优势。

关键词：煤矿锚梁网索联合支护技术巷道锚梁网索联合支护技术是主动性支护技术，根据巷道围岩承载参数指标实现煤矿开采工作面的加固。

相比较被动棚式支护，锚梁网索联合支护的强度参数和支护阻力较大。

锚梁网索将工作面承载力合理分配到锚杆和围岩两侧，形成适合围岩采动压力的支护体，其可缩的特性证实了围岩受力下的变形问题能够有效控制和抑制，保障煤矿开采工作面的稳定性。

1 矿区概况宿县朱仙庄矿区位于安徽省北部，区内地势平坦，地面标高一般为20～32m。

本区共含煤13～46层，含可采及局部可采煤3～12层，总厚14.99m。

煤质变化大，煤类复杂，以贫煤、无烟煤、天然集中、高变质煤为主，约占66%。

煤的变质程度似有由东向西增高的趋势。

宿县朱仙庄矿区的煤系为新生界的松散含水层，层厚大约为450m，作用在煤层上方的松散含水层多达5MP，属于巨厚松散层水文地质条件。

工作面和巷道处在复杂破碎地段，地应力较大。

煤矿巷道掘进时，采用锚梁网和锚索联合支护，能够加固巷道顶板，确保锚索和锚杆的有效锚固。

2 方案设计朱仙庄矿区2煤集中运输大巷净断面规格为：B×H＝3.5×3.0ｍ，净断面为11m2。

2.1 锚杆设计木垫板和碟形铁垫板双层。

木垫板规格在400×200×50mm，碟形铁垫板规格在120×120×10mm。

2.2 托梁设计托梁采取Φ14mm钢筋焊制，长度和巷道高宽相适应，顶板3.4vm、下帮2.2m、上帮3.0m，其宽度为70mm。

过断层、破碎带安全技术措施一、工程概况在工作面推进过程中，会遇到大小不同的断层，在断层附近，煤层变软、倾角变化、淋水增大、顶板比较破碎，在工作面过断层期间应严格执行以下安全技术措施。

二、施工方法及支护形式采用放小炮掘进短支短掘的方式掘进，要求每炮进尺不得超过100mm。

顶板管理：断层附近如顶板破碎应采用密集锚、索网方式支护，穿楔材料使用废旧锚杆、钎子等铁质材料。

巷帮采用锚网护帮。

涌水情况由专人负责，如果出现涌水异常及时报告及采取堵水措施，并做好防、堵、排水工作。

施工过程中不管顶板岩石好坏，必须采用临时支护，临时支护，采用前探梁支护, 前探梁由3根3.6m长的3寸钢管制成，每根前探梁设2个4寸无缝钢管制作的吊环（吊环配φ20mm的螺帽，螺帽与钢管焊接），按锚杆间排距将吊环拧结在巷道顶板锚杆上，前探梁必须接顶背牢，支护有效。

支护时，先将吊环宁在打注好的锚杆外露端，每根前探梁通过两个吊环吊挂。

由外向里推移至工作面。

前探梁上好后用刹顶木背紧刹牢。

爆破采用短掘的方式，爆破后及时安装前探梁，顶部锚网+锚索支护完成后取下前探梁，做到工作面不空顶。

爆破后最大控顶距离不超过1000mm.㈠、前探梁临时支护方法1、掘进迎头响炮后，先进行敲帮问顶，敲帮问顶结束后，由班长及有经验的老工人进行前探梁临时支护。

2、在耙装工作结束后，班长率先进入迎头查看情况，并指挥老工人进行敲帮问顶，敲帮问顶结束后再用点柱把顶板控制好。

3、达到锚杆间排距应及时打设锚杆，打锚杆时必须在有点柱的临时支护下进行。

4、打完锚杆确认迎头无问题后将前探梁撤掉并回收以备下次使用。

使用时必须遵守以下规定：1、严格执行敲帮问顶制度，施工中必须每隔15min用2m以上的长柄工具及时摘除活石浮煤。

摘除时一个操作，一人监护；人员必须在可靠的支护下作业，并清理好退路。

2、锚杆必须按规定的间排距施工，达到间排距应及时打锚杆支护顶板。

3、支设前探梁时人员必须在永久支护下进行，每次支设及回撤前探梁必须有专人负责监护顶板，班长亲自指挥。

收稿日期：２０１７?０８?１０作者简介：郭李刚（１９７９－），男，山西平顺人，工程师，从事煤矿安全及生产技术管理工作。

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０１８．０１．０１０锚网索、注浆、Ｕ型棚复合支护在掘进巷道过断层影响区的应用郭李刚（潞安集团高河能源有限公司，山西长治　０４７１００）摘　要：文章介绍了高河能源＋４５０ｍ水平北翼胶带大巷，在掘进至Ｆｎ１０９正断层影响区时，先采用化学注浆超前加固，然后再进行综掘施工，而后进行顶板与两帮支护，以及架设Ｕ２９拱型棚进行补强支护的施工工艺，对综掘过断层影响区的同类施工有一定的参考价值。

关键词：锚网索；注浆；Ｕ型棚；复合支护；掘进巷道；过断层影响区中图分类号：ＴＤ３５３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５?２７９８（２０１８）０１?００３０?０２ 高河能源＋４５０ｍ水平北翼胶带大巷断面为矩形，掘宽５２４０ｍｍ，掘高３９２０ｍｍ，净宽５２００ｍｍ，净高３９００ｍｍ，沿煤层顶板掘进。

北翼胶带大巷在通过Ｆｎ１０９正断层（Ｈ＝５ｍ，∠４０°，距北翼胶带大巷东帮约１０．６ｍ）影响区时，巷道顶板呈西高东低状倾斜，左右偏差约２．９～３．５ｍ，巷道西帮及顶板下的煤体松软破碎，无法保留有效支护，大量锚杆、锚索锚固失效，导致巷道成型差，施工难度高，安全系数低。

为应对顶板倾斜，导致的巷道超高及锚固失效等问题，在该巷道掘进过程中先采用化学注浆超前加固，然后再使用综掘机分台阶掘进，上层掘高以东帮２５００～３０００ｍｍ为准，掘进后支护顶板及两帮，然后再掘进下层至设计高度，支护到位后，架设Ｕ２９拱型棚进行补强支护，具体如下：１　过断层影响区施工技术方案１．１　超前化学注浆加固在巷道顶板及西帮煤体破碎片帮不易留存区域，进行超前注浆加固，加固完后再进行掘进作业。

工作面注浆孔布置方式为：１）　顶板注浆：顶板向下５００ｍｍ、１９００ｍｍ处上斜２５°，外斜３０°打设２个注浆孔，钻孔深度均为６０００ｍｍ，每隔３０００ｍｍ打设１排，孔径４２ｍｍ。

关于煤矿掘进迎头过断层技术的分析与探究发表时间：2015-01-08T10:14:03.030Z 来源：《科学与技术》2014年第11期下供稿作者：彭真[导读] 通常情况下,当矿井内的围岩受力远远超过其自身强度时,岩体便会逐渐出现破裂。

彭真淮北市杜集区袁庄矿掘进二区 235000【摘要】随着煤矿业的不断发展，由于过断层技术还没有足够成熟，在生产过程中无法及时有效的解决断层面的一些技术问题，从而导致发生了很多安全事故，对煤矿的生产造成了很大的影响。

本文通过对掘进断层技术的一些概述，探讨了如何更有效的提高掘进断层技术安全性的方法，以期能够为今后的工作开展提供有力的借鉴。

【关键词】煤矿；井下巷道；掘进迎头；断层一、煤矿井下断层的形成机理及影响1、断层的形成机理通常情况下,当矿井内的围岩受力远远超过其自身强度时,岩体便会逐渐出现破裂,这种破裂情况在初始的过程中会呈现出细微的裂隙,随着外力的作用和时间的推移,这些裂隙会缓慢发展,并相互联合,最终会在岩体上形成一条破裂面,在破裂面两盘相互滑动之间便会形成断层面。

断层主要分为两种,一种是正断层,主要是指断层上盘相对下盘沿着断层面向上滑动的断层。

这种断层具有以下特点:破碎程度一般不太强烈,常出现在45°以上的位置处,并以60°～70°最为常见,形成的速度较为缓慢,断层带的发育相对较窄；另一种是逆断层,具体是指上盘上升下盘下降的断层。

该断层的特点是常出现在45°以下,以30°左右的位置处最为常见,伴随着强烈的挤压呈现出破碎状态,断层带的发育相对较宽。

2、井下巷道断层的影响在煤矿井下的采掘过程中,断层的存在会对采掘工作面以及巷道的布置造成一定的影响,为此,通常都会将落差较大的断层作为采区的边界。

而在采区范围以内的断层一般落差都相对较小,主要以Ⅱ、Ⅲ级断层为主,但这类断层也会对采掘工作面及回采巷道的稳定性造成非常严重的影响。

锚网、锚索联合支护技术的应用【关键词】锚网、锚索；应用0.引言苍村煤业公司今年5月前，五采区掘进巷道采用木腿棚支护，由于煤层直接顶板为灰色砂质泥岩，厚8.43m；煤层底板以深灰色泥岩为主，厚2.75m左右，掘进工作面常常出现底鼓、顶板破碎、切断下沉及棚腿断裂现象，职工劳动强度大，生产效益低，矿井安全生产管理困难；现掘进的500工作面煤层顶板5m以上为棕黄色砂质泥岩，若采用木棚支护，不能按时完成计划进尺，也会给安全管理带来重重困难，因此我公司根据实际情况，结合顶底板赋存条件，选择了锚网索联合支护，现使用正常，支护效果良好，可推广应用。

地质情况及工作面设计：1.地质情况500工作面煤层赋存稳定，顶板以黑色泥岩为主，局部为砂质泥岩或粉砂岩，厚度12-14m，一般13m左右。

直接顶下有一层伪顶为薄层粉砂岩或砂质泥岩，厚度最大0.2m，随掘随落，为破碎型顶板。

老顶以块状灰白色中细粒石英砂岩为主，称七里镇砂岩，为本井田k2标志层，有时相变为粉、细砂岩互层或粉砂岩，厚0.9-21.87m，一般2-3m，层位较稳定，坚硬，不易垮落。

底板为灰黑色泥岩及砂质泥岩为主的根土岩，该层遇水易膨胀，松软。

水文地质划分为以裂隙为主，属简单型。

2.500掘进工作面设计500工作面沿煤层倾斜布置，南至f3正断层，北为1400采空区，东到煤层风氧化带，其中原苍斜二号井之1401工作面在风氧带附近回采116m，西临原苍村二号斜井1402、1403工作面采空区和平峒1303、1305工作面采空区。

500运输顺槽长650m，回风顺槽长630m，联络巷为40m。

3.工作面支护设计3.1确定巷道支护形式根据地质资料分析，煤层直接顶为中等稳定顶板，适合锚网支护。

为了将锚杆加固的组合梁悬吊于坚硬岩层或压力平衡拱内，需用锚索做辅助支护。

开拓巷道再采用喷浆封闭围岩，厚度不小于30mm。

根据六采区巷道的支护经验，巷道选用矩形断面，锚网、锚索联合支护。

浅谈煤矿掘进巷道过断层时的有效支护技术方法摘要：浅析掘进断层对施工的影响、普通掘进过断层常用支护方法、过较大断层破碎带的支护、综采机巷和风巷锚网支护过断层方法，以及锚网支护巷道过断层需要注意问题。

关键词：掘进巷道；过断层；技术方法引言：煤矿在掘进巷道施工过程中，遇见断层也是常有的事情，有的掘一个采煤面的巷道遇到大小几十条断层。

过断层不仅影响施工速度，且给掘进安全带来挑战，此时运用合理有效的支护技术方法就尤为重要了。

对此，就要测探断层的大小、走向和性质，以便有效应对。

1.掘进断层对施工的影响1）支护的困难性。

煤巷掘进遇到比较难过的断层时，这会对工作面有很大影响，有时迫使掘进方向发生较大偏移，这就必须对工作面的上山进行追煤掘进。

断层大大增加了支护的困难性。

运用锚杆支护是一种相对木支护的主动支护，也是用于巷道支护的最有效方式。

但是在煤巷支护时，运用锚杆支护的效果往往不太好。

其主要作用有利用悬吊理论，将直接顶较为软弱的岩层能悬挂在相对坚硬的基本顶上，使其更加稳定坚硬。

锚杆顶部用锚固剂锚固好，可增强下面软弱岩层的稳定性，起到有效支护作用。

若上部岩层基本顶破碎，会使悬吊理论失效，同时也失去了锚杆支护作用。

2）施工进度与安全的影响。

在沿掘进施工方向断层造成煤层下移时，那必须以下山角度破岩施工追煤掘进。

此时巷道底部容易积水，会造成底部钻孔进水，使爆破装药困难，效果也差，进而严重影响施工进度。

钻孔易进水，固定刮板机尾部的地锚效果也变差，并容易抬起甚至被拉翻。

2.普通掘进过断层的常用支护方法1）采用后退挑顶法支护。

在沿掘进施工方向断层造成煤层上移时，要待挑顶掘至断层面时再下盘煤层顶板，并继续向前掘进。

此时锚杆支护用于煤层项板，从而能使锚杆起到应有的支护作用，让断层面附近的顶板得以有效可靠地支护。

2）采用后退卧底法支护。

在沿掘进施工方向断层造成煤层下移时，可采取后退卧底法过断层。

要待卧底掘至断层面时，此时巷道顶部将恰好达到断层面上盘煤层顶板，锚杆支护用于煤层项板，就能使锚杆起到应有的支护作用，实现可靠地支护。

238巷道掘进技术对煤矿生产有直接实际的影响。

正因为诸多煤矿在掘进的过程中会耗费诸多的工程量。

但是，如果在掘进的过程中遇到了困难的问题，就会直接影响煤矿生产的效率。

多数在煤矿掘进的过程中会遭遇到诸多断层，只有采用合适的手段才能够更好地解决对应的断层问题，并让煤矿生产更好地进行。

但是，迎头过断层锚网支护技术却能够在一定程度上解决产生的断层问题。

这种技术不仅较为安全，更能够更好地促进煤矿生产更好地进行。

1 煤矿断层的形成和影响1.1 断层形成的原因煤矿内部的断层会直接让掘进工作不能够顺利的开始。

只有通过先分析断层形成的原理，才能够在之后更好地了解断层的结构和内容，之后才能够让断层技术发挥更大的作用[1]。

正因为矿井周围的岩石遭受到了较大的压力，但是如果本身的压力要比实际的压力小很多，岩石就会直接破碎和断裂。

如果断裂的岩石相互结合在一起，自然就变成断裂面。

如果断裂面互相活动，就会形成新的断层。

普通的断层可以分为正断层和逆断层两种类型。

一方面，正断层的形成时间较长，而且内部几乎不存在破碎的现象。

如果上盘面顺着断层的面不断地移动，自然就会发生一定的位移。

如果上盘上升，下盘降低，就会在之后形成逆断层。

如果内外又受到高强度的挤压，自然就会直接破碎。

1.2 断层对煤矿掘进产生的影响目前，正是因为断层会对煤矿掘进的过程中产生不同程度的影响。

主要包括如下几个方面的内容：第一，诸多断层会直接让巷道掘进的过程不能够有效地进行。

还会直接扰乱巷道发挥的作用。

从实际执行的过程看，断层也会直接降低矿区内部的稳定性，最终也会对整个采矿工作面产生不良的影响[2]。

第二，如果断层会不断地活化，从而使得断层处理的难度增大。

如果不加以控制，甚至会在之后扰乱整体矿压的分布，并让专业人士不能够直接控制顶板的岩石。

第三，如果断层能够和断层相互结合，甚至会出现冒顶的现象。

冒顶的现象也会对开展掘进工作有较大的影响。

但是，一般冒顶的现象都很难被处理，甚至会在无形中增强巷道支护的难度。

目前锚杆支护技术已经普及全国大部分煤矿，但是对锚杆合理支护参数的研究却比较有限。

本文以隶属于山西省大同煤业集团的焦家寨煤矿为工程背景，利用弹塑性力学理论公式和FLAC3D数值模拟软件对综放煤巷变形机理进行深层次分析，提出锚网索联合支护方案对巷道变形的控制，并通过对焦家寨煤矿大断面切眼巷道顶板岩层的合理锚杆支护参数进行详细模拟和研究，得出合理的锚网索联合支护方案。

经井下试验巷道试验对支护方案进行进一步优化。

取得的主要成果有：(1)通过对2号煤层进行围岩地质力学测试，得出了焦家寨煤矿地应力、围岩结构、围岩强度等数值，为锚网索联合支护参数选取提供现场实测数据；(2)以理论计算和数值模拟为基础，探讨了巷道变形机理，并提出相关支护对策；(3)采用动态信息分析设计方法，利用FLAC3D数值模拟软件分别从切眼宽度、开挖方式、支护参数等多角度模拟了锚网索联合支护下围岩应力分布特征、巷道变形以及煤岩体中预应力扩散特征等，得出锚杆应力叠加范围、二次开挖的巷道稳定方式、锚杆预紧力与应力扩散范围成正相关的关系等结论。

为焦家寨22106切眼巷道提出最优支护方案。

（4）通过现场试验及巷道矿压监测论证了锚网索联合支护方案的合理性；关键词：锚网索联合支护，全煤巷道，`预应力场，动态信息设计方法Currently bolting technology has been used in most of the national coal mine, But there is a limited research of reasonable bolt support parameters. The engineering background of this paper is based on Jiao Jia Zhai coal mine which belongs to the Datong Coal Mine Group in Shan Xi province, elastic-plastic mechanics equations and numerical simulation software FLAC3D are used to analysis the deformation mechanism of the Steel Support, comes the result that the maximum deflection changes for the Steel Support when it suffered plastic deformation and plastic deformation. This paper also sta tes the tunnel’s deformation control by the supporting of bolt, net and anchor. Then come to the research of Reasonable bolting for big cut tunnel’s roof rock. On this basis, optimized solution is produced for tunnel’s bolt support. The main achievements a re as follows:1) Stress testing to the 2nd seam have been carried out , which shows that Jiao Jia Zhai coal mine’s obtained stress is too large;2)On the base of theoretical calculations and numerical simulations ,tunnel’s support deformation mechanism is discussed;3) Using dynamic information analysis and design methods, in order to provide the best supporting programs for Jiao Jia Zhai coal mine’s 22106 working tunnel ;4) Field trials and monitoring of tunnel’s bolting are used to demonstrate the feasibility promotion of bolt support in Jiao Jia Zhai coal mine;Keywords: Bolt-Cable andwire-Netting combined support; Coal Lane; Prestressed field; dynamic information design;目录1绪论 (1)1.1选题背景及意义 (2)1.1.1选题背景 (2)1.1.2 选题意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.2.1国外研究现状 (4)1.2.2 国内研究现状 (6)1.2.3 存在的问题 (9)1.3 研究内容 (10)1.4 主要研究方法和技术路线 (10)1.4.1 主要研究方法 (10)1.4.2 技术路线 (11)1.5 研究条件及预计存在问题 (11)2 焦家寨矿煤巷围岩地质力学测试与评估 (13)2.1地应力测量 (13)2.2 巷道围岩强度测试 (17)2.2.1现有围岩强度测量方法评述 (17)2.3 围岩结构观测 (19)2.4测站布置及结果 (20)2.4.1各测站顶板岩层分布 (21)2.4.2地应力测试结果 (22)2.4.3围岩强度测试结果 (25)2.4.4顶板围岩结构观测及结果 (27)2.5 本章小结 (30)3 综放煤层巷道变形机理及影响因素分析 (31)3.1 综放煤巷变形力学机制 (31)3.1.1 煤岩组合层状顶板失稳机制 (31)3.1.2 煤帮破碎失稳增跨机制 (31)3.1.3 底鼓塑性流动诱发失稳机制 (32)3.2 巷道围岩变形影响因素分析 (32)3.2.1采动垂直应力集中 (32)3.2.2 围岩力学性质 (33)3.2.3 围岩结构 (33)3.2.4 巷道断面尺寸 (33)3.2.5 巷道支护形式与参数 (34)3.3 综放煤巷支护对策 (34)3.3.1 预拉力组合梁承载 (34)3.3.2 锚索减跨及强力悬吊承载 (35)3.4 本章小结 (35)4焦家寨煤矿2号煤层工作面巷道锚杆支护试验 (37)4.1 22106工作面切眼支护现状 (37)4.2 锚杆支护设计方法 (37)4.3锚杆支护初始设计 (38)4.3.1试验点调查和地质力学评估 (38)4.3.2 数值模型及边界条件 (39)4.3.3 模拟方案 (40)4.3.4 模拟结果及分析 (40)4.3.5支护方案 (54)4.4 本章小结 (57)5 工业性试验及矿压监测 (59)5.1 现场工业性试验 (59)5.2巷道支护效果监测评价 (59)5.2.1表面位移监测效果评价 (59)5.2.2 顶板离层监测效果评价 (62)5.2.3锚杆受力监测效果评价 (64)5.3本章小结 (65)6 结论与展望 (66)6.1 主要结论 (66)6.2展望 (67)参考文献 (68)致谢 (72)1绪论经济的发展和社会生产是建立在能源生产的基础上，在我国已探明储量的常规能源中，煤炭资源占有率超过90%。

锚网索+钢带复合支护在郓城煤矿中的应用创新受地质构造和多次动压影响的巷道支护问题一直是郓城煤矿安全开采所面临的难题之一。

本文针对郓城煤矿1300工作面、1301工作面两顺槽为主要研究对象，通过传统支护方式与复合支护方式的对比，提出了支护方案优化和创新策略。

肯定了锚网索+钢带复合支护方式在郓城煤矿中的应用可行性。

标签：郓城煤矿；支护形式优化；回采动压；应用创新锚网索+钢带复合支护方式起步于20世纪90年代，是煤炭行业安全发展的必然结果。

其优势在于提高了巷道的整体安全性，减少了支护材料使用从而降低了成本。

本文通过山东郓城煤矿井田某断面的支护方式分析，将传统支护方式与锚网索+钢带复合支护方式进行对比，肯定了复合支护的重要性。

并从工程特点出发，分析了郓城煤矿井田的支护策略，以确保煤炭开采安全。

1 郓城煤矿基本状况分析郓城井田位于巨野煤田最北端，南部毗邻郭屯井田。

井田行政区划归郓城县管辖。

本井田含煤地层为山西组和太原组，共含煤26层，其中山西组含煤2层（2、3（3上、3下）），含煤地层总厚平均213.60m。

井田内煤层平均总厚10.15m，含煤系数4.5%。

3煤层是主采及首采煤层，平均厚 6.87m，占煤层平均总厚的68%。

本井田的可采及局部可采煤层主要在山西组，有煤2和煤3两层，其中煤3局部分叉为3上和3下。

井田内可采及局部可采煤层煤层赋存标高一般在-400～-1500m之间，东部个别地段受断层影响可达-1800m。

井田内主要煤炭资源量集中赋存于-1000m水平以浅。

矿井内1300工作面走向长度1255m，工作面长度100m，该工作面最大埋藏深度940米，平均埋深900m，开采深度大，地应力大，地质构造复杂、断层多，巷道围岩变形剧烈，巷道变形严重，深部巷道地应力增加，导致围岩岩性恶化，围岩塑性区和破坏区范围增大，巷道维护困难，因此，应积极采取新型支护和联合支护形式。

2 郓城煤矿巷道断面支护形式及存在问题分析2.1 支护形式以1300工作面、1301工作面顺槽巷道断面为例。