煤矿巷道支护理论与技术及应用(康红普院士）

煤矿巷道支护理论与技术及应用煤矿巷道支护理论与技术煤矿巷道支护理论与技术康红普康红普煤炭科学研究总院开采设计研究分院煤炭科学研究总院开采设计研究分院我国煤矿我国煤矿90%90%是井工开采是井工开采井工开采示意图井工开采示意图每年新掘巷道总长度每年新掘巷道总长度1万余公里万余公里年新掘巷道长度相当年新掘巷道长度相当于地球直径于地球直径大巷井底车场井底车场矿井生产、安矿井生产、安全通道全通道承担行人、通承担行人、通风、运输任务风、运输任务巷道不畅通，井下开采巷道不畅通，井下开采工作都无法进行工作都无法进行剧烈底臌剧烈底臌冲击地压冲击地压顶板垮落顶板垮落巷道大变形巷道大变形3.13.1煤矿沉积岩层地质特点煤矿沉积岩层地质特点顶板岩石钻孔观测图顶板岩石钻孔观测图结构面发育，结构面发育，破碎破碎强度低强度低(煤5-20MPa20MPa，岩，岩石1010-60MPa)60MPa)开采深度大开采深度大(最大最大1500m1500m)，地应力，地应力高，构造应力复杂高，构造应力复杂地质构造复杂地质构造复杂淮南煤田地质构造分布图淮南煤田地质构造分布图回采工作面周围应力分布回采工作面周围应力分布矩形巷道围岩受力状况矩形巷道围岩受力状况支承压力矩形巷道断面矩形巷道断面回采巷道服务时间短回采巷道服务时间短采动影响强烈（采动影响强烈（2-5倍原岩应倍原岩应力），范围大力），范围大煤柱宽度小甚至无煤柱煤柱宽度小甚至无煤柱3.23.2生产特点生产特点高地应力巷道变形严重高地应力巷道变形严重回采巷道受力与变形状态回采巷道受力与变形状态支护速度与成本要求苛刻支护速度与成本要求苛刻巷道支护状态特殊：服务时间巷道支护状态特殊：服务时间短，允许有一定变形，但必须短，允许有一定变形，但必须稳定；采后能及时垮落稳定；采后能及时垮落松软、破碎、高应力等复杂困松软、破碎、高应力等复杂困难巷道比重大难巷道比重大(60%)(60%)木支护木支护砌碹支护砌碹支护型钢支护型钢支护锚杆支护锚杆支护锚杆支护锚杆支护锚杆类型锚杆类型直径直径/mm/mm拉断载荷拉断载荷/kNkN预应力预应力/kNkN锚固方式锚固方式低强度低强度1414-20205050-1201200-1010端部锚固端部锚固高强度高强度1818-2222120120-2002001010-2020端锚、加长锚固端锚、加长锚固高