深部破碎围岩巷道掘进与支护优化解决方案

"大埋深破碎围岩巷道掘进支护优化设计研究" 在煤炭开采领域，随着开采深度的增加，遇到的地质挑战也日益严峻。木瓜矿10-102工作面就是一个典型的例子，它面临的是大埋深、破碎围岩以及高地压的环境，这对掘进巷道的支护提出了极高要求。常规的掘进方法在此条件下无法保障巷道的安全稳定，因此需要对掘进与支护策略进行深入研究和优化。 首先，对于破碎围岩的巷道掘进，必须考虑地质条件的影响。10-102工作面的最大埋深达到420米，上覆有9-104和106采空区，与上部煤层的间距不均，南部区域层间距较薄，北部则逐渐增加。煤层产状为单一倾斜，走向NE，倾向NW，倾角较小，但巷道顶底板主要由易软化的泥岩构成，这增加了支护的复杂性。巷道在地压作用下可能出现显著变形，导致安全风险增加。 针对这些问题，研究者对支护参数进行了详细计算，以确定最适宜的支护方式。通过对巷道顶板和两帮的监测，结果显示顶板的最大沉降值为43毫米，最大移动速率为8毫米/天，而两帮的最大移进距离为29毫米，最大移动速率为5毫米/天。这些数据揭示了巷道变形的程度，为支护优化提供了依据。 支护优化设计是解决这一问题的关键。通常，这包括选择适当的支护材料，调整支护结构，以及制定合理的支护周期。例如，可能采用锚杆、锚索、喷射混凝土等组合支护形式，以增强巷道稳定性。同时，优化掘进工艺，比如采取分段掘进、及时支护等方法，减少围岩暴露时间，降低其破碎程度。 此外，针对地质构造的不均匀性，需要制定针对性的支护方案，如局部加强支护、动态调整支护参数等。通过这样的优化，可以显著提高支护效果，如上述数据显示，巷道的变形得到了有效控制。 大埋深破碎围岩巷道的掘进支护是一个系统工程，涉及到地质条件分析、支护参数计算、支护方式选择等多个环节。通过对10-102工作面的研究，为同类问题的解决提供了实践经验和理论指导，对于提高深部煤炭开采的安全性和经济性具有重要意义。未来的研究应继续深化对破碎围岩力学特性的理解，开发更适应深部开采环境的新型支护技术和材料。