棋盘井煤矿厚层泥岩大断面煤巷支护策略与工业试验

本研究关注的是厚层泥岩顶板大断面煤巷的支护技术在实际煤矿工程中的应用，以棋盘井煤矿16#煤层的胶带运输大巷为例。16#煤层位于桌子山煤田东南部，其特点是煤层本身的软弱破碎特性，尤其是顶板在含水条件下易发生泥化崩解。巷道宽度和高度分别为5200mm和3500mm，属于大断面巷道，底板主要由砂质泥岩构成，而顶板则为炭质泥岩，岩石力学强度较低。 在研究过程中，作者综合运用了现场实测、实验室试验和数值模拟的方法，对巷道的稳定性、围岩控制技术和支护参数进行了深入分析。通过对16#煤层和类似地质条件的9#煤层巷道的对比，发现了9#煤层巷道存在顶板下沉、喷层开裂和底鼓等问题，这促使研究团队针对16#煤层提出了更为精细的解决方案。 研究者着重考虑了巷道的工程地质条件，包括煤层的倾角、厚度、煤层结构以及夹矸的分布。顶板直接顶的泥岩抗压强度为33.0~41.4MPa，属于半坚硬岩类，而底板的砂质泥岩抗压强度稍低。这些数据对于选择合适的支护措施至关重要。 通过对16#煤层胶带运输大巷进行工业性试验，结果表明，采用的围岩控制技术和支护参数有效控制了巷道掘进期间的矿压，确保了巷道结构的整体稳定，减少了顶板下沉和其他问题的发生。这表明，对于厚层泥岩顶板大断面煤巷的支护，既要考虑巷道自身的地质特性，又要结合数值模拟的结果，以制定出针对性的施工策略，以保障矿井安全和巷道的长期稳定运行。