深井巷道冲击地压控制：支护-卸压协同技术及应用

"煤矿冲击地压巷道支护-卸压协同控制技术" 本文主要探讨了深井煤矿巷道中冲击地压的发生原因及其控制技术，尤其是通过支护-卸压协同控制来提升巷道的安全性。冲击地压是深井煤矿开采过程中面临的重要安全问题，由于高静载和动载的叠加，可能导致严重的巷道破坏和安全事故。文章指出，大部分冲击现象发生在巷道，尤其是采准煤层巷道，这对矿井的安全生产构成了重大威胁。 1. 冲击巷道围岩控制机理 深部开采时，巷道开挖后会出现应力分布的变化，包括应力降低区、升高区和原岩应力区。高静载下，开挖导致应力集中，当加上采掘活动产生的动载，可能导致应力超过煤岩体的极限强度，引发冲击地压。此外，煤层的冲击倾向性、煤柱、断层等因素会加剧这一问题。 2. 控制策略 针对冲击地压的控制主要包括卸压和支护两个方面： - 卸压：通过大直径钻孔、注水、爆破等手段降低应力集中，释放弹性能量，减少冲击发生的可能性。这些方法旨在降低巷道周围岩石的应力水平，从而防止能量的突然释放。 - 支护：使用高强度锚杆、预应力锚索等强化巷道支护，增强其抵抗冲击的能力。这样可以改善巷道的稳定性，防止因冲击而引起的结构破坏。 3. 支护-卸压协同控制技术 文章提出了一种结合支护和卸压的协同控制技术，即锚杆内强支护配合大直径钻孔软弱结构和原岩应力外强结构体。这种技术能够同时增强巷道的抗冲、减冲和防冲能力。数值模拟和现场工程实践表明，该技术可以有效降低巷道的应力峰值，减小两帮的收敛量，并使塑性区达到最大，从而降低冲击危险性。 4. 应用实例与监测结果 对某矿7121工作面进行的FLAC2D数值模拟和现场实践显示，支护-卸压协同控制技术在实际应用中表现出良好的效果，巷道围岩变形得到了有效控制，冲击危险性显著降低。这证明了该技术在深井煤矿冲击地压防治中的实用性与有效性。 通过深入研究冲击地压的成因和控制策略，特别是支护-卸压协同控制技术的应用，煤矿可以更有效地预防和减轻冲击地压对巷道安全的影响，从而保障矿工的生命安全和矿井的正常运营。