深部三软煤层支护体系建设研究
煤矿三软煤层支护技术——青海能源发展集团有限公司
煤矿三软煤层支护技术青海省能源发展集团有限公司鱼卡公司从2003年建矿初期就开始对三软煤层的支护问题进行了研究探索，到目前为止已取得了一定的成果，但仍存在支护投入高、支护工序复杂等问题，为此软岩支护的研究还需要在今后的工作中不断进行探索研究和改进。
一、三软煤层巷道变形破坏力学机理分析软岩地下工程失稳力学机理是地层压力效应，地层压力可分为松动压力、变形压力、膨胀压力等。
当地下工程支护不及时时，变形压力和膨胀压力会使围岩破坏转变为松动压力，引起围岩失稳。
1．松动压力松动压力是直接作用在地下工程支护上的作用力力，多作用在巷道的顶侧帮，形成原因是地下工程采动后，围岩应力重新分布，部分围岩或结构面失去强度，成为脱离母岩的分离块和松散体，在重力作用下，克服较小的阻力产生冒落和塌滑运动，其具有突发性和断续性。
2．变形压力在二次应力作用下，围岩局部进入塑性变形，塑性变形形成支护压力。
有支护时，支护刚度产生抗力，此抗力就是实际的变形压力。
支护越早支护体受到的压力越大，支护越晚支护体受到的压力越小。
3．膨胀压力在软岩掘进时，岩体遇水后发生不失去整体性的膨胀和移动，有支护时，膨胀变形对支护产生另一种形式的变形压力，这主要是岩体颗粒间存在相互连通的吸水性强的毛细通道，致使岩体发生膨胀，向地下工程内自由空间移动，对支护形成压力。
二、软岩支护基本理论1．轴变论和系统开挖理论巷道围岩破坏是由于应力超过岩体强度极限所致，坍塌是改变巷道轴比，导致应力重新分布。
开挖系统控制理论是开挖扰动了岩体平衡，这个不平衡具有自行组织功能。
2．联合支护理论对于软岩支护强调先柔后刚，先抗后让，柔让适度，稳定支护。
由此而衍伸发展起来的支护技术有锚网支护、锚喷支护、锚索支护、锚带支护、钢架支护等联合支护。
3．围岩松动圈理论在坚固岩层松动圈基本接近零，此时围岩塑性、弹性变形虽然存在，但不需支护。
软岩巷道松动圈较大、收敛变形大、支护困难。
因此，支护的目的在于防止围岩松动圈发展过程中的有害变形。
深部“三软”特厚煤层、双倾斜大倾角、大断面综放工作面切眼支护方法
３ ．切眼支护密度的确定
１ ＋ ．９ ２ ＝ ３ ｋ ／ ２ ４ ３２ × ５ ｌ ７ Ｎ Ｉ ｎ
方法的实践和分析计算， 确定了 ８０ 工作 １ ４ 通过现场试验与数值模拟相结合的办 对煤炭自 燃发火的影响． 为矿井制定防灭火 ｍ ３ 技术措施提供了依据。
采放顶煤开采工艺，安装 Ｚ ６０－ ９ ８ 顺山挑棚加固， Ｆ ８０ １ ３ 型 ／ 主要承载顶压。 安装前， 切眼 ２ ｍ为支架运输通道 ．安装运输宽度为 ． ０ 综放支架， 支架长度 ７ ｍ， １ ５ ， ． 宽度 ． ｍ 前后 刷大为 ７ ｍ ２ ５ １ ６ ． ｘ． ｍ的断面， ５ ９ 增加三排顺山 １ ５ ． ｍ的支架使用。煤壁侧， ６ 两排单体间距 部安装 Ｓ Ｚ７４ ３ 型运输机．宽度分别 挑棚加固， Ｇ －６／ ０ ６ 同时在切眼中部每隔 １ｍ加设木 为 １ ｍ． ０ ． 安装运输宽度为 １ ｍ的前部运输 ８ ． ６
为 １ｍ １ｍ ． 、． 。要求开切眼断面大， ６ １ 同时加 垛， 增加支护强度。 因煤层松软， 切眼易出现 机使用。 依据安装设备的尺寸情况， 合理确
上切眼处有两条落差分别为 ２ ｍ和 ６ ｍ 片帮、 ． ０ ． ５ 漏顶现象， 切眼的两帮采用塘柴、 荆笆 定单体的棚距．最大限度地满足了设备安
力的作用。１＃ ２ 工字钢与 Ｄ ． ｍ单体支 Ｗ３ ５ １
切眼合理的支护密度：＝ＴＲ＝ ３／ 柱 、 ｎ Ｐ ／Ｔ１７ 木垛的联合使用， 既有较高的强度， 又
浆封闭和对钻场水仓老峒注浆封堵等措施， １００ ｍ ； ： ５－．ｔ 支柱的密度，９ｄｍ ；Ｔ 有一定的柔性特点， ９Ｗ Ｎ ０ ／／２ ： ． Ｃ ａ ． 起到了相互配合、 共同
法． 能够比较真实的反映出煤柱的破裂程度 度； ： ｈ 夹矸、 ： 直接顶厚度 ； Ｙ： 煤容重， ／ 到对顶板较好的主动支撑能力，又有一定 ８ ｋ Ｎ
“三软”地层巷道支护技术的探讨
１ ５天底臌基本 稳定后 ， 再落底施工底板 以下部 分 ， 将巷 道支
为 １ ．％ ， ４ ５ 岩层 饱和吸水率最高可达 ７ ％， ３ 多数岩层 揭露后极
易风 化 潮 解 ， 石 遇 水 易 膨 胀 ， 分 岩 石 遇 水 泥 化 ， 较 典 型 岩 部 属 的松软岩层 。 ２ “ 三软 ” 层 巷 道 支 护 技 术 的 探 索 地 由于 龙 口矿 区 的煤 系地 层 岩 石 强 度 低 、 软 破 碎 、 风 化 松 易 潮解 、 胀 ， 而 巷 道 开 掘 后 矿 山 压 力 显 现 明显 ， 道 支 护 困 膨 因 巷 难 ， 别 是 深 部 巷 道 支 护 难 度 更 大 。龙 口矿 务 局 为 适 应 生 产 特 需要 ， 巷 道 支 护 进 行 了 多 方 面 的 探 索 ， 木 支 护 、 一 锚 杆 对 从 单
介绍 了特 殊地质条件下 的施工方法 与支护形式 ， 出了龙 口矿 区在今后 一个 时期 内软岩巷道支护研 究的发展方 向。 提 关键词 软岩
１ 概 况
支护 ， 目前为止 ， 到 支护形式基本上形成了三类。
２ １ 砌 碹 巷 道 支 护 ． 砌 碹 材 料 用 当 地 的 花 岗 岩 石 材 。 该 支 护 形 式 主 要 在 洼 里
８ ２ Ｍ ａ顶 板 的 泥 岩 、 油 泥 岩 一 般 为 ２６～３ ．ＭＰ ， 板 ～ ４ Ｐ， 含 ， ２ １ ａ底 的 粘 土 岩 一 般 为 ３ ２～１．Ｍ ａ煤 系 地 层 中 大 部 分 都 含 有 膨 ． ３７ Ｐ ， 胀性 粘 土 矿 物 ， 蒙 脱 石 、 力 石 和 高 岭 土 ， 层 含 水 率 一 般 如 伊 煤
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２ ２ 增刊 ０ 年 ０
互 舛技 晨
浅析“三软”煤层条件下掘进锚喷支护技术的应用(王雷)
浅析“三软”煤层条件下掘进锚喷支护技术的应用王雷(淮北矿业集团朔石矿业有限责任公司西部井，安徽淮北 235052)摘要：本文介绍“三软”煤层的特点，掘进施工质量控制，提出“三软”煤层掘进顶板支护技术措施。
关键词：“三软”煤层；掘进技术；控制措施“三软”煤层条件下掘进施工，其顶板的支护相当困难。
遇到这种情况，首先应分析清楚“三软”煤层的特点，针对其特性，采取相应的施工措施。
在施工过程中，先要进行支护强度计算。
根据计算参数，选取具有一定强度的支护锚杆等。
同时，在施工过程中应做好质量控制，合理的组织施工。
1 “三软”煤层的特点1）“三软”煤层的概念。
“三软”煤层它是指在开采过程中所遇到的较软顶板岩层、较软的主采煤层和较软的煤层底板岩层。
这种煤层，具有三软特征的煤层和顶底板均为软弱岩层。
该煤层裂隙发育，构造较为复杂。
2）“三软”煤层的特点。
“三软”煤层最容易导致支护系统抵抗弹性变形的能力降低，其支护系统周围煤层的压力达到支护系统的强度极限时，就会导致顶板弯曲下沉，以至造成煤层上覆顶板破碎，使掘进、回采及顶板管理的难度加大。
若遇到复合顶板，因其易与上部岩层发生离层，因此复合顶板也易发生大面积的推垮型冒顶，会给快速掘进、安全生产造成很大的威胁。
对于“三软”煤层，采用综采、综掘工艺都是一个较难的课题。
要想在“三软”煤层中使用综采、综掘工艺实现快速施工，措施必须得力，现场的一切支护措施要执行到位。
2 施工质量控制1)施工质量的影响。
生产施工过程中若一些措施执行不到位，就容易造成质量原因，从而导致支护体受到扰动、破坏，以至于影响安全。
影响因素主要有：①施工时没有严格按照设计图纸进行，炮眼位置也不规范，周边眼又没有紧贴岩面，并且没有垂直于掘进面；巷道成形比较差，超挖、欠挖严重，导致煤壁应力集中使巷道变形、破坏。
②施工打设锚杆时，由于煤岩松软和部分巷道高度的制约，且掘进后敲帮问顶时没有除尽悬岩、危矸，并产生较大的裂隙，使部分顶部锚杆打设质量差，支护系统的初撑力不足，围岩脱落，导致煤壁应力集中，锚杆失效，从而使巷道变形、破坏。
三软煤层的支护
三软煤层的支护摘要：三软煤层的岩层软弱，构造复杂，裂隙发育容易造成煤矿的安全隐患。
因此在煤炭开采过程中需要加强对三软煤层的地质勘查，进行有效的控制，保证顶板的安全生产和地板安全，防止开采过程中的塌陷事故发生。
最行之有效的方式是在煤层中进行支护技术创新，在松软的三软煤层中，地压太大，巷道维护具有一定的困难。
关键词：三软煤层；支护；巷道维护；安全1三软煤层采用支护技术的必要性三软煤层是指顶板、地板及开采曾都比较松软的复杂的煤层地质结构，在开采中具有很大的难度，对开采技术是一个非常大的挑战。
特别是在煤岩层中进行巷道挖掘和开采，使得围岩的原始力受到破坏，岩体的经应力受到威胁，容易产生岩石断裂或者坍塌的现象。
煤层的经应力主要取决于岩石的强度和其弹塑性的分布。
而三软煤层的强度比较低，开挖后又破坏了原来岩层的结构，使得二次应力受到了威胁，岩体进入塑性变形，因此需要加强其支护的力度，保证原来的岩层结构，才能较好的驰骋煤层，完成开采过程。
否则，挖掘巷道后会破坏原有的煤层结构，煤层的支持力度不够，应力集中，在巷道两帮的岩梁支撑点发生断裂。
而对于相对较硬的煤层，如果使用进入塑性状态的支付将会丧失其原有的承载力，进行巷道开挖之后，塑性能将以各种形式释放出来。
这时候采用支护的技术进行煤层支持，取代原有的承载力，虽然开挖后引起的向临空区运动的合力不仅仅是靠支护力承担，但是塑性状态的不可避免使得支护力变得非常必要。
考虑到要将其岩层巨大的塑性能以某种方式释放出来，在软煤层设置支付的过程中势必要有足够的变形空间和释放空间。
三软煤层的挖掘比较容易，但要保障其安全和稳固却有一定的困难，特别是其维护需要相当先进的支护形式和支护技术作为保障。
当前面的三软煤层，及各个结构和性质差异较大的岩石层结构，缺乏一种能够普遍适应的支护方法。
但是对于三软煤层，进行有效的支护必须要根据其性质和地压的特点进行合理的选择和必要的勘测。
在正确勘测其岩层的结构和特性之后，选择相应的巷道位置和断面技术，使其处于稳定的状态。
“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析
“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析1. 引言1.1 背景介绍煤层气的开发与利用已成为我国能源领域重要的发展方向之一。
由于我国大部分煤层储层都处于“三软”状态，即煤体软、顶板软、底板软，在煤层巷道掘进过程中往往会遇到一系列问题，如顶板易塌、瓦斯涌出等。
为了有效治理这些问题，保障煤层巷道的安全和稳定，需要采取相应的措施和技术改进。
背景介绍中，将对“三软”煤层的特点进行详细阐述，解释为什么“三软”煤层容易引起问题，探讨其与煤层气开发的关系。
还会介绍目前煤矿巷道掘进中存在的常见问题，如巷道顶板塌方、底板下沉等，以及这些问题可能带来的危害和影响。
通过对背景介绍的分析，我们将更好地理解“三软”煤层巷道掘进中常见问题的发生原因，为后续的内容铺垫，为研究目的的实现提供基础。
本文也将探讨如何通过治理措施和技术改进来解决这些问题，为煤层气开发提供更加安全、高效的工作环境。
1.2 研究目的本文主要旨在对“三软”煤层巷道掘进常见问题进行深入分析和探讨，总结不同问题的治理方法和技术改进，以期为相关领域的研究和工程实践提供参考和借鉴。
通过研究煤层软化、润湿、膨胀等特点，分析其对巷道掘进工程的影响和挑战，探讨在实际工程中常见的问题如片裂、涌水、冒顶等原因及治理措施，并探讨巷道掘进的技术改进方向和未来应用前景。
通过本文的研究，旨在为提高“三软”煤层巷道掘进工程的安全性、效率性和可持续性，促进相关技术发展和应用推广，为我国煤矿安全生产和资源开发做出积极贡献。
2. 正文2.1 三软煤层特点三软煤层是指煤层具有软、薄、细的特点，主要包括软质、软弱和软化三个方面。
1. 软质：三软煤层的煤质特点主要表现为含水量高、煤质软、粘性强。
由于含水量高，煤层中的水分对岩石的胶结作用减弱，容易发生软化现象。
而且含水率过高还容易引起煤层的不稳定性，导致坍塌和塌方等安全问题。
2. 软弱：三软煤层通常强度低、韧性差、易破碎，矿层的强度不高，没有足够的自支撑能力。
提高深部“三软”不稳定煤层巷道支护强度及稳定性
link appraisement郑州煤电超化煤矿魏培权（1983~）男，河南滑县人，工程师，2006现从事生产技术管理工作。
中国科技信息2021年第3、4期合刊·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2021◎10万～30万制定技术比武方案和考试题库，通过现场作业和理论考试层层选拔，选出业务熟练、理论扎实的人员参加比赛，营造学习氛围，进一步提高管理和施工人员业务素质。
（5）加强巷道巡巷和维护加固管理。
修订完善《巡巷维修管理制度》，制定巡巷维修标准、划分巡巷责任。
根据巷道层位、支护方式、用途、变形状况等情况划分隐患等级，根据隐患等级按周期巡巷，保证巷道巡查全面。
规范科队巡巷区域、周期、责任人等，做好台账记录。
编制巷道维修计划和方案，安排力量对失修巷道进行维修加固，加强巡巷维护责任。
对排查出的问题，制定整改措施和方案并按计划组织施工，降低因巷道失修带来的顶板隐患。
加强巷道维护队伍建设，保证巷修力量到位（1）针对矿井失修巷道较多、维护工程量大、巷修力量不足的状况。
通过系统内部工程施工调配、增加专业化队伍等措施保证巷道维护加固力量到位。
（2）配备专职巷修人员，对矿井服务时间长的主要巷道进行围岩变形监测，制定巷道变形、维护、扩修标准，定期监测变形数据并分析，制定针对性措施进行实施。
（3）对于扩修后的工程建立施工台账，强化工程质量管理，做到工程到人、责任到人、质量到人，工程质量达到标准要求或出现问题能够查到现场施工人、负责人，实现奖罚分明，提高工作积极性。
因地制宜，采取差异化支护措施，提高巷道稳定性（1）针对施工中有淋水的巷道，围岩易被侵蚀破坏，不能充分利用岩体的自身承载力，不易采用主动支护，需提前变更为被动支护，并对淋水收集引流、喷浆封闭，服务周期长的巷道需注浆充填裂隙、封堵出水点。
（2）根据巷道服务年限及使用情况设计巷道断面及强度，围岩稳定时采用拱形断面，采用锚网索喷联合支护，用锚杆、锚索使主次承载区相互协调统一支护巷道。
三软煤层巷道掘进支护实践应用研究
三软煤层巷道掘进支护实践应用研究摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。
“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。
煤层裂隙发育，构造复杂。
本文主要介绍如何控制三软煤层掘进过程中掉顶、帮鼓情况，确保了安全生产。
关键词：“三软”煤层；软弱岩层；掘进引言三软煤层围岩条件，以往采用一般锚网支护后，还需要要靠工字钢、U型钢等架棚进行扩修和加固才能达到使用要求，造成巷道掘进单进低，返修率高。
本文对三软煤层围岩掘进支护现状进行了研究，提出改进支护方案，1我国三软煤层掘进工作的现况三软煤层是指在煤矿开采过程中，其巷道的顶板层、地板层及开采曾都是较为松软的煤层地质，这是一个比较复杂的结构，在实际开采工作中，煤矿巷道周围岩石的承重能力较弱，导致开采工作难度大大提高，对于煤矿开采技术水平的要求也随之而增加，领我国煤矿开采行业面临着重大的挑战和机遇。
进在煤岩层中进行巷道挖掘和煤矿开采，容易导致巷道周围的岩层原始力平衡受到破坏，久而久之容易导致想到中出现岩石断裂或者坍塌的现象。
煤层的经应力是由岩石的强度和其弹塑性的分布所决定的。
而由于三软煤层的岩石强度比较低，进行巷道开挖工作后三软煤层的岩层结构又受到破坏，令巷道的二次应力受到更深的威胁，三软每层中的岩体容易发生塑性变形，煤层岩层的支持力度大大下降，无法满足巷道开采支撑要求，导致巷道中的应力集中，两旁的岩梁支撑点容易发生断裂现象，令煤矿工作人员的人身安全受到严重的威胁和伤害。
2锚支工艺改造2.1顶板锚索支护优化靖远煤电魏家地煤矿地质条件复杂，煤层、顶板、底板较软，属于典型的三软煤层围岩条件，煤层直接底板为灰黑色粉砂岩，具有清晰的水平层理，厚3.78m。
顶板揭露后，局部地段自稳时间较短，一般在20~60min之间，局部地段不具有自稳能力，随着顶板的揭露很快发生冒落。
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第39卷第8期2017年 8月能源与环保China Energy and Environmental ProtectionVol.39 No.8Aug.2017深部三软煤层支护体系建设研究吴振玉(郑州煤炭工业（集团）有限责任公司超化煤矿，河南新密452385)摘要:超化煤矿工作面两巷和采动影响区域巷道均采用郑州矿区常规的U型钢支护方式。
随着采掘 地点不断延深,两巷架棚巷道150 d的顶底板表面位移量达到720 mm,出现了前掘后扩现象。
因此超 化煤矿开展了深部三软煤层支护体系建设研究工作，基于自然平衡拱理论通过分析围岩的工程地质 条件,优化支护参数，率先在郑州矿区试验了三软煤层全锚网支护。
经过现场实施、效果观测，深部三 软煤巷150 d的顶底板表面位移量由U型钢支护的720 mm降低到锚网支护的413 mm,建成了与矿 井围岩地质相匹配的深部三软煤层支护体系，延长了巷道维修周期，为郑州矿区其他三软煤层矿井提 供了参考。
关键词：深部岩层；三软煤层；支护体系；自然平衡拱;全锚网支护中图分类号:TD353 文献标志码:A 文章编号= 1003 -0506(2017)08 -0119 -04Study on construction of deep "Three Soft" coal seam supporting systemW u Zhenyu(Chaohua Coal Mine,Zhengzhou Mining Industry Group Co. ,Ltd. ,Xinmi452385 , China)Abstract：U-steel supports,widely used in Zhengzhou mining area,are also used on working face in Chaohua Coal Mine. With the constant deepening mining site, the displacement between the roof and floor of roadway reached to 720 mm when the roadway has been formed for 150 d,therefore conducted a deep supporting system construction of the "Three Soft" coal seam. On the basis of natural equilibrium arch theory, combined with the engineering geological conditions of surrounding rock, the supporting parameters were optimized, bolt and wire mesh supporting technology in "Three Soft" coal seam was tested in Zhengzhou mining area. The results of test showed that,the displacement between the roof and floor of roadway was reduced to 413 mm. the matching the coal mining activities supporting system was built successfully,the roadway maintenance cycle was also prolonged,which has provided reference for other mines with " Three Soft" coal seam in Zhengzhou mining area.Keywords：deep soft rock； "Three Soft" coal seam；supporting system；natural balance arch；anchor net supporting〇引言郑州矿区多对矿井已经转人深水平开采，在面 临瓦斯防治、水害治理等问题的同时[1]，深部三软 煤层巷道支护难度逐渐增加，甚至出现“前掘后扩”现象m，一些永久巷道的维修周期也仅为6〜10个 月。
支护体系建设是矿井生产经营活动的重要组成 部分，合理的支护体系是一个掘进工作面乃至整个 矿井能够做到安全生产的基本条件[3]。
深部三软煤层矿井更需要建设完成切实可行的支护体系，综 合分析巷道工程地质条件、围岩应力、用途等因素，制定合理的支护方案及施工措施，尽量延长巷道维 修周期。
矿方考察学习义煤集团常村矿、淮北集团 芦岭矿等兄弟单位支护技术[45]后，于2014年开展 了深部三软煤层支护体系建设工作，通过近2年的 运行、完善，逐步适应了巷道围岩控制要求。
支护体 系建设包括深部三软煤层特性分析、制定支护方案、实施、成果总结4个阶段。
收稿日期：2017 -03 -01;责任编辑：陈朋磊DOI:10.19389/ki. 1003 -0506.2017.08.024作者简介:吴振玉（1979—），男，河南新密人，工程师，2003年毕业于中国矿业大学，现从事技术管理工作。
引用格式:吴振玉•深部三软煤层支护体系建设研究[J].能源与环保，2〇l7,39(S):119-l22，l26.Wu Zhenyu. Study on construction of deep "Three Soft" coal seam supporting system[ J]. China Energy and Environmental Protection,2017, 39(8) ：119-122,126.• 119 •2017年第8期能源与环保第39卷1深部三软煤层特征分析根据研究成果，软岩定义分为地质软岩和工程软岩。
地质软岩是具有软弱、松散、破碎、膨胀性岩体的总称;工程软岩是指在工程力的作用下，能够产生显著的塑性变形和流变的工程岩体[6]。
因此，超化煤矿深部三软煤层及其顶、底板属于典型的工程软岩，深部三软煤层支护体系必须适应该地区煤层的变形力学机制。
目前，超化煤矿开采下限标高为-500 m，地面标高+230 m，开采深度位于郑州矿区前列。
井田采煤层为二叠系山西组二i煤层，为典型的深部三软煤层。
煤层厚度4〜8 m，煤层密度1.45 t/m3、坚固性系数/ = 0.3[7]。
煤层伪顶不发育，直接顶为砂质泥岩，厚4.8〜7.0 m，坚固性系数,=2~4;基本顶为细砂岩或中粒砂岩，厚2.4 ~ 8.4m，坚固性系数/= 3.0〜6.0;直接底为砂质泥岩厚度8〜11m，坚固性系数/=2〜4。
顶底砂岩及底部灰岩均为富含水层，泥岩则易于水平膨胀、风化变质，同时对巷道围岩特性进行测定(表1 )。
表1超化煤矿煤层巷道围岩特性Tab. 1 Characteristics of surrounding rock ofcoal roadway in Chaohua Coal Mine岩石名称厚度/m硬度/泊松比1丄抗压强度i?/M Pa抗拉强度crt/M Pa粉砂岩或砂质泥岩2. 4-8. 4 3 ~60. 218.77 -83. 200. 42-5. 00粉砂岩及砂质泥岩4. 0 -7. 0 2 ~40. 2321. 60-81. 181.38 -5. 43伪顶不发育砂质泥岩及泥岩8 ~11 2 ~40. 2121. 60-81. 181.38 -5. 43L g灰岩 2 ~10 3 ~52制定支护方案2.1支护理论对回采工作面巷道选用自然平衡拱理论分析法 作为支护设计理论依据[813]，该理论认为:巷道开掘 后，围岩失去了层间联系。
在上覆岩层压力作用下，浅部围岩发生破坏，而在深部一定范围内形成自然 平衡拱。
自然平衡拱以上的岩体是稳定的，锚杆的 作用主要是防止破坏区围岩培落。
锚杆所需要的承 载能力由破坏岩石所受重力确定，而且与巷道断面 形状、尺寸、埋藏深度、采动影响程度、岩层倾角、强 度、结构等有关。
2.2支护方式• 120•根据支护理论和矿井地质条件分析，确定煤巷 采用锚梁网支护，矩形断面（净高3 m、净宽4.8 m)，该支护形式能够充分利用围岩及煤体自身支撑 力，使巷道煤（岩）形成一个整体，顶板破坏及变形 较小，支护稳定性高。
(1) 锚杆参数。
锚杆全长由外露长度、有效度、销固长度3部分组成:外露长度为0. 1m;销固长度按安装2根药卷取1.0 m;有效长度i2由式 ⑴计算：T btan a+ a,、、Ll = tan a⑴式中，6为加固拱厚度;a为锚杆在破裂岩体中的控 制角；《为锚杆间排距。
经计算，有效长度为1.3 m，锚杆全长2.4 m。
锚杆直径20 m m、锚固力80 k N，间排距主要考虑首 次在深部三软煤层试验，取705 mm X800 mm。
(2) 锚索参数。
通过对深部区域二1煤层工地质分析并应用自然平衡拱理论，确定锚索参数。
巷道掘进后煤帮最大破坏深度：叫諾十化⑵式中，C为煤帮最大破坏深度;X。
为采掘工程扰动系数;7为上覆岩层平均重度;W为巷道埋深;/。
为煤层硬度系数;A为巷道轮廓范围内煤夹层的厚度;为煤体内摩擦角。
巷道掘进后顶板最大破坏深度：,(a+ C)cos a、b=4+m(3)式中，C为煤帮最大破坏深度;/n为锚固岩层的硬度系数;a为巷道的半跨距;a为煤层倾角；\为锚固岩层的稳定性系数;m为顶煤厚度。
锚索全长由外露长度、顶板最大破坏深度、锚索 锚人顶板围岩破坏范围之外的深度3部分组成。
外露长度为0.25 m，顶板最大破坏深度为6.7 m，锚索 锚人顶板围岩破坏范围之外的深度按3根药卷，取1.5 m，锚索全长8.45 m。
考虑首次在深部三软煤 层试验锚网支护，锚索全长选择8.9 m，锚索直径取 18. 9 m m0依据自然平衡拱理论并结合深部三软煤层围岩 地质特征，煤巷采用4. 8 m x3. 0 m矩形锚网支护方 式，净宽4 800 mm，净高3 000mm，锚杆规格为小20 mm x2 4〇0 m m树脂销杆，销索规格为々18. 9 mm X 8 900mm钢绞线树脂锚索，深部三软煤巷支护断面2017年第8期吴振玉:深部三软煤层支护体系建设研究第39卷6 3007 390图2动压区支护断面Fig. 2 Supporting section of dynamic pressure zone4支护体系成果总结矿井在31041回风巷（临近釆空区）采用36U型钢支护，在31041运输巷采用锚网支护，并对2条 巷道的顶板离层、顶板下沉量和两帮位移量进行观测。