3-1煤巷道支护设计技术文件
煤矿巷道支护理论与技术及应用(康红普院士)
深部高应力、强烈动压影 响、松软破碎围岩巷道， 二次支护后仍出现变形破 坏，需三次、四次支护甚 至多次支护
二次支护图
巷道二次支护后变形破坏图
锚杆支护的本质作用与关键参数
围岩变形形式：不连续、 不协调变形；连续、整 体变形。锚杆主要对前 者起作用
锚杆预应力及扩散起关键作用： 大幅提高预应力，并实现有效 扩散，可抑制围岩不连续、不 协调变形
型钢支护
锚杆支护
锚杆支护
低强度锚杆
早期适用于简 单条件(5%)
高强度锚杆
不能满足困难 巷道支护
高预应力强力锚杆
解决复杂巷道支 护难题
锚杆类型
低强度 高强度 高预应力 高强度
直径/mm
14-20 18-22 20-25
拉断载荷/kN
50-120 120-200 200-400
预应力 /kN
0-10 10-20
5
高预应力施工 机具与工艺
提出单孔、多参数、耦合地质力学原位快速测试方法
单孔完成地应力、强度与结构及相互耦合关系测试
开发出配套测试仪器(2项发明专利)
岩层
封隔器
手动泵
油泵
储能器-2
传感器 储能器-1
采集仪 流量计
注水 管
升降 器
SYY-56型小孔径水压致裂 地应力测量装置，实现了 井下地应力快速测量
螺纹钢锚杆
扭矩螺母
锚杆支护构件
锚杆杆体及附件 锚固剂 护表构件(钢带、金属网) 锚索
复杂困难巷道对支护材料的要求
杆体不仅强度高，且延伸率大、冲击韧性高 有利于锚杆预应力与工作阻力扩散的护表构件
各构件力学性能匹配
可操作性
井下锚杆支护构件
经济性
试论特厚煤层的巷道支护技术措施
结 构 原 理 ，对特 厚 煤 层 的巷 道 支护 开 采 技 术 措 施 进 行 分析 研 究 。 关键 词 ： 煤 矿 开 采 ；特 厚 煤 层 ；巷 道 支 护技 术 ；分 析
２ ０ １ ３ 年第 １ 期
（ 总第 ８ ８期 ）
Ｅ Ｎ Ｅ Ｒ Ｇ Ｙ Ａ Ｎ Ｄ Ｅ Ｎ Ｅ Ｒ Ｇ Ｙ Ｃ ０ Ｎ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ａ Ｔ １ ０ Ｎ
ｉ 夏 与
钍
２ ０ １ ３年 １ 月
能 源辩窥
试 论 特 厚 煤 层 的 巷道 支 护 技 术 措 施
李 刚
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ８ ２ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ８ ０ ２ 一 （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ １ １ － ０ ２
Ｏｎ Ｒ ｏ ａ ｄ ｗ ａ ｙ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ Ｈｉ ｇ ｈ Ｓ ｅ ａ ｍ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｗ ａ ｙ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｅ ａ ｍ ｏ ｆ Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ａ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ．
Ｌ ｌ Ｇａ ｎ ｇ
煤矿巷道支护设计及施工工艺
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型，净下宽：3.6m，净高：3.0m，净断面：9.4㎡,掘进下宽：3.8m，掘进中高：3.1m，掘进断面：10.6㎡。
二、支护方式（一）、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷，巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数：1、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度，m；H---冒落拱高度，m；K---安全系数，一般K=2；L1---锚杆锚进稳定岩层的深度，一般按0.5m；L2---锚杆的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度，取3.8m；f---岩石坚固系数，取3；K---安全系数，一般K=2；则：L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算：设计时间距、排距均为a，则a=［Q/KHγ］1/2=1.02式中 a---锚杆间排距，m；Q---锚杆设计锚固力，64kN/根；H---冒落拱高度，0.63m；γ---被悬吊砂岩的密度，取25kN/m³；K---安全系数，一般K=2；通过以上计算，选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆，长度为2.0m，锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网，相邻网片要压茬连接，搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m，炮后不大于2.4m。
围岩性较好时，采用先锚后喷的方式；围岩稳定性较差是，锚杆间、排距应适当缩小，并要先及时喷射混凝土，喷浆厚度不小于30mm，然后打设锚杆，复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m，复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
（二）、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m，锚杆间距为0.9m，因此，在炮后及时进行敲帮问顶，然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉，冲刷巷帮后立即进行初喷，初喷厚度不小于30mm，喷体初凝20min后，施工人员方可进入迎头。
煤矿采区巷道支护设计方案研究
煤矿采区巷道支护设计方案研究作者：赵树理来源：《理论与创新》2020年第11期【摘要】随着煤炭开采量的不断增加，煤矿开采深度不断加深，开采时遇到的地质情况也是越来越复杂，对煤矿开采安全尤其是巷道支护的要求更是越来越高。
目前，在煤巷支护工程中用到的最多的支护技术是锚杆支护。
【关键词】回风巷;悬吊理论;支护引言近年来煤矿开采水平向深度发展，出现的软岩工程问题越来越多。
软岩巷道变形量大，支护受力大，一般采用可缩性U型钢支架，但是其不但成本高、劳动强度大，而且有时还容易发生破坏。
自从围岩松动圈支护理论提出，在随后的巷道支护研究中确定主要研究对象为松动圈发展过程中的碎胀变形。
人们逐渐开始用锚喷支护代替U型钢支架来解决软岩支护问题，不仅支护效果好，而且经济技术效益显著。
1.巷道断面的最佳设计在我国随着矿井开采深度的增加，工作面回采机械化程度提高，要求回采巷道断面积加大，因而使矿压显现更加剧烈，回采巷道的支扩问题在煤矿生产中越来越突出。
在很多矿井中，由于巷道断面缩小，严重影响工作面运输、通风，常常形成“ 爬行巷道”，从而威胁井下的安全生产，使得工作面机械生产能力不能充分发挥。
而且回采巷道的多次返修还是造成煤炭企业亏损、采掘接替紧张的主要原因之一。
2.巷道的最佳掘进时间在上区段工作面推进过程中，顶板运动的發展过程分两个阶段，显著运动阶段和相对稳定阶段。
在显著运动阶段，上覆岩层支承力不断发展变化，造成采空区侧煤体支承压力的变化，煤体发生较大变形。
如果在显著运动阶段掘进巷道，则巷道容易产生变形破坏，不利于巷道维护。
当上区段采场老项触矸后，顶板运动处于相对稳定阶段，支承压力已经重新分布，煤体变形基本稳定。
此时掘进巷道，则巷道不易变形破坏，易于维护。
因此，上区段采场老顶触矸后顶板运动的相对稳定阶段为沿空掘巷的最佳时间。
3.巷道支护参数的选择支护是巷道施工的一个重要环节，正确而又及时的支护，巷道掘进工作才能正常的进行。
支护的工作量一般占巷道总成本的1/3～ 1/2，劳动强度大。
2021煤巷锚杆支护技术规范
煤巷锚杆支护技术规范1总则1.1煤巷锚杆支护技术是一种先进的巷道支护技术。
潞安集团公司所属各矿应积极推广应用煤巷锚杆支护技术。
1.2煤巷锚杆支护的合理性和可靠性是由先进的技术、合格的施工和严格的管理来保证的。
推广应用煤巷锚杆支护技术时，要高度重视技术问题，同时强化管理。
1.3煤巷锚杆支护技术是不断发展的。
各矿应根据自己的条件积极引进和推广应用新技术、新材料、新机具、新工艺。
1.4制定本规范的宗旨是促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术的推广应用和健康发展，保证支护技术安全、可靠、经济，为采煤工作面的快速推进，矿井实现高产高效创造良好条件。
1.5本规范在潞安集团公司所属各矿研究、试验和应用煤巷锚杆支护技术的基础上，进行总结和分析，并结合国内外先进技术制定而成。
1.6本规范包括煤巷锚杆支护技术的7 个关键内容：测试、设计、材料、施工、检测、监测及管理。
1.7本规范适用于潞安集团公司所属各矿以锚杆支护为主要手段的煤巷和半煤岩巷。
这些巷道包括：(l）回采巷道（运输巷、回风巷、开切眼等）;(2）采区集中巷；(3）煤层大巷；(4）各类煤巷交岔点和硐室。
1.8本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题，应按国家、煤炭行业和潞安集团公司有关标准、规范和规定执行。
1.9 名词解释(l）煤巷：煤层巷道，在煤层中掘进的巷道。
(2）煤层顶板煤巷：沿煤层底板掘进，顶板为煤层的煤巷。
(3）全煤巷道：在煤层中掘进，顶板、底板和两帮全部为煤层的煤巷。
(4）大断面巷道：巷道宽度不小于5m 的煤巷。
(5）树脂锚杆：对巷道围岩起锚固作用的一套构件，包括杆体、树脂锚固剂、托板、螺母与减摩垫圈等。
(6）锚杆支护：以锚杆为基本支护形式的支护方式。
(7）杆体屈服载荷：锚杆杆体屈服时承受的拉力（kN）。
(8）杆体拉断载荷：锚杆杆体所能承受的极限拉力（kN）。
(9）锚固剂：将锚杆杆体锚固于钻孔中的无机或有机化学豁结材料。
(10）锚固长度：锚杆杆体、锚固剂和钻孔孔壁的有效结合长度。
锚杆支护技术规范(正式版本)
杆支技范锚护术规<正式>第一章 总则严执矿规业术,确保正确为贯彻产针,格行《煤安全程》和煤炭工技政策1安全第一的生方进锚护术发,特制定进锚护设计质,促煤巷杆支技的健康展地行杆支和施工量规本范。
国内锚护须进设计锚护设计现场调查研,吸取外2杆支巷道施工必行。
杆支要注重究积极术艺锚护设计监测进经验,采用新技、新工、新杆支、施工和方面的先术进经济材料,做到技先、合理、安全可靠。
进础数并进锚护试验,杆支要锚护设计区锚护时,要行基据收集行杆支工作新采采用杆支并报团备有位组织关单会审,集公司案。
对应锚护关员员术员员,都必须进3 在煤巷用杆支的有人〔管理人、工程技人及操作人术训行技培。
须矿压监测设计须设计设矿4 在用杆支的巷道中应锚护,必有及安全。
在施工中必按置并专负责监测及安全装置压监测,有人。
围稳类第二章 巷道岩的定性分为导锚护设计须对围稳进类,指杆支、施工锚护术,必巷道岩定性行分5 采用煤巷杆支技与管理提供依据。
类颁发缓倾倾层围稳类执。
6巷道分按原煤炭部的《斜、斜煤回采巷道岩定性分方案》行7 煤岩分指以斜、斜薄煤及中厚煤回采巷道分指基本分层围类标缓倾倾层层类标为类指。
其件下的煤巷〔如煤上山定性分指标它条层稳类标,可根据具体情况对分指行相替代类标进应,表详见1和表2。
斜、斜薄及中厚煤回采巷道分指缓倾倾层类标表1分指类标明说板强度〔指抗强度顶单项压M p a,下同取巷道度宽1.5倍范板强度的加平均围内顶权值煤强度层σc c取巷煤强度加平均帮层权值底板强度σc f取巷道度底板强度的加平均宽内权值巷道埋深H〔m巷道所在位置至地表的垂直距离巷煤柱度护宽X〔m 一煤柱的度侧实际宽,其中：沿空掘巷〔无煤柱时X=0；巷道均体煤两侧为实时X=100采影系动响数N 只因工作面回采引起的超前支撑力的影压响N=直接厚度顶/采高〔当N>4时,取N=4岩定性指围稳数D指岩理裂隙、理的影程度围节层响,以非杆支工锚护作面直接初次跨落步距代替顶煤上、下山分指层类标表2分指类标明代替方法说与板强度说顶明同表１说煤强度层明同表１说底板强度明同表１Ｈ取上、下山端埋深的平均两值说Ｘ明同表１为响数,W=1-X/L。
2021巷道支护技术规范
巷道支护技术规范1.总则1.1为使巷道支护科学化、规范化，符合技术先进、经济合理、保证质量和安全的要求，特制定本规范。
1.2本规范仅适用于阳泉煤业（集团）有限责任公司所属矿井。
° 1. 3巷道支护形式选择在技术上要先进，经济上要合理，安全上要可靠。
优先选用锚杆或锚喷支护，淘汰砌確和棚式支护。
1.4加强巷道的矿压观测工作。
各矿应对新的采区进行巷道围岩稳定性分类，为巷道支护设计提供可靠的依据。
1.5加强对支护材料的检查验收，各矿要建立支护材料的检查制度。
巷道的支护材料必须有检验验收报告，并经生产技术部门认可。
生产技术部门要进行定期检查。
1.6巷道支护的设计、施工，除应遵守本规范外，还应符合国家现行的有关规定。
1.7本规范中的锚索为：单根钢绞线、采用树脂锚固剂锚固的小锚索。
1. 8在集团公司内首次采用新的支护开拓型式、支护材料及用于支护的设备和机具，必须经集团公司总工程师组织有关单位和人员进行论证后，在小范围内进行试验，试验无问题后，在集团公司推广应用。
2. 支护设计2.1巷道支护设计应用工程类比法。
首先根据相邻巷道的情况、巷道的断面以及服务时间等进行初步设计，然后根据初步设计进行施工，在施工中观测巷道的变形情况、进行巷道的围岩稳定性分类、探测巷道顶板的分层情况等，根据观测情况对初步设计及时进行修改。
新釆区、新开采煤层的锚索支护设计，还应辅以监控量测法及理论验算。
2.2支护设计在采区设计或作业规程中进行，由矿总工程师批准。
内容应包括：⑴支护形式。
⑵支护材料的材质和规格要求。
⑶锚杆布置形式、锚固长度、锚固力、预紧力（拧紧力矩）、质量要求。
⑷喷层厚度、喷层强度、材料配比。
⑸锚索布置形式、锚固长度、锚固力、预紧力、质量要求。
⑹棚距、背板布置、构顶盘帮、拉杆要求。
（7）W型钢带、M型钢带、钢筋钢带、网、槽钢等布置要求。
⑻临时支护的形式和要求等。
2.3支护设计时应根据以下依据进行：⑴巷道的围岩稳定性分类，初步设计时可用相邻巷道的。
《煤矿巷道锚杆支护技术规范》编制背景及说明
发展。
1 国内外相关标准现状
我国的标准现状
随着锚杆支护技术在煤矿巷道的广泛应用，我国也十分重视锚杆支护 相关技术和产品国家标准、行业标准的编制和修订工作。
近年来修订的锚杆支护材料及附件的行业标准有：MT218-2002《水泥 锚杆 杆体》、MT219-2002《水泥锚杆 卷式锚固剂》、MT 146.1－ 2011《树脂锚杆 第1部分：锚固剂》、MT 146.2－2011《树脂锚杆 第 2部分：金属杆体及其附件》、MT/T 1061-2008《树脂锚杆 玻璃纤维 增强塑料杆体及其附件》等（上面3个标准已合并修订为推荐性标准）。
0 标准制定的目的和意义
技术发展、标准滞后带来的问题
由于一直没有统一的《煤矿巷道锚杆支护技术规范》行业标准或国家标 准来规范煤矿巷道锚杆支护的设计、施工、质量、材料等关键技术，严 重影响了煤矿锚杆支护的质量，导致安全事故不断发生，制约了该技术 的发展。（九五期间讨论过）
为保证煤矿巷道锚杆支护设计、施工、检测、材料、管理规范化，2005～ 2007年，由中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会牵头，编制了我国第一 部《煤巷锚杆支护技术规范》行业标准，并于2010年7月1日正式颁布实施。 该标准的制定，为我国煤矿煤巷锚杆支护设计规范化、施工标准化、验收 科学化提供了依据，为改善煤矿巷道顶板支护安全创造了的主要能源，新中国成立以来，全国共开采790亿t煤，煤炭生 产与销售占我国能源结构的61.9%和60.4%，是绝对的战略能源
0 标准制定的目的和意义
我国煤矿地质条件复杂，埋藏较深，90%以上为井工开采。
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3-1煤巷道支护设计为满足3-1煤层巷道的安全、正常使用，提高巷道的掘进速度，降低支护成本，特针对本矿井3-1煤层赋存特征及其顶底板条件开展支护技术研究。
本项目在3-1煤层已掘三种类型巷道：3-1煤东辅运大巷、G3-1105工作面辅运顺槽、G3-1105工作面运输顺槽中开展支护设计研究，通过采取数值模拟及现场矿压观测的手段，对本矿井-1煤层三种类型巷道原有支护设计进行优化，确定合理的支护方案，以指导本煤层其他类似地质条件下的巷道支护。
一、3-1煤东辅运大巷3-1煤东部辅运大巷是继2015年9月14日停掘的3-1煤东部三条大巷的延伸开拓工程。
掘进巷道相对地表为大哈它土沟、铁路高头窑装车站站场（铁路线和站房）和低矮山区。
地面标高在+1302.5～+1322.5m，煤层底板标高在+1175.9～+1176.7m之间，煤层埋深125.8-146.6m。
3-1煤东部辅运大巷开口中心点坐标：X=4432285.000，Y=37384100.628，Z=+1177.482（顶板高程），按方位角90°掘进，设计长度290m。
（一）煤层赋存条件。
该煤层为3-1煤层，位于延安组中岩段（J1-2Y2）的顶部，呈西北-南东向展布，巷道附近见煤钻孔1个，为补1孔。
1. 煤层赋存稳定性：3-1煤层赋存稳定，煤层连续性较好。
2. 煤层性质及结构：3-1煤黑色，半暗淡，含丝炭黑色条痕，油脂光泽，内生裂隙，半坚硬，易风化。
煤层结构简单，夹石一般为两层，东部区域为一层，上层夹石厚度为0～0.35m，下层夹石厚度为0.34～0.35m。
上层夹矸岩性为砂质泥岩，下层夹矸岩性为中砂岩。
随着巷道向东掘进，上层夹石逐渐消失，煤层合并。
3. 煤层厚度：煤层厚度变化较小。
煤层有益厚度为 3.48～3.71m，平均为3.6m。
f=0.34～0.53，硬度小。
4. 煤层顶、底板：3-1煤层顶板岩性主要为砂质泥岩，灰白色，厚度为14.25m，根据钻孔岩石力学试验结果，抗压强度9.6～23.6MPa，软化系数0.15～0.79。
与2-4煤层间距为16.8m。
与3～3煤层间距为13.05m。
3～1煤层底板岩性主要为砂质泥岩，厚度为13.05m，根据钻孔岩石力学试验结果，抗压强度11.9～29.6MPa，软化系数0.14～0.58。
（二）地质构造。
煤层产状平缓近于水平，无断层、陷落柱等构造。
没有岩浆侵入现象和陷落柱构造。
属于地温正常区域，无放射性物质。
（三）水文地质。
区内地形起伏不平，地表被侵蚀致使冲沟极为发育，呈树枝状，最高洪水位为+1266～+1270m，季节性沟溪雨季可形成洪水。
区内对Q702、706钻孔进行的抽水试验，水位标高为1316.14～1323.87m，水位降深为14.03～23.65米，涌水量0.228～0.436L/s，单位涌水量为0.0154～0.0211L/sm，渗透系数为0.0149～0.0216m/d，平均渗透系数为0.0187m/d。
本区主要以软弱岩石为主，砂质泥岩遇水易软化，对煤层顶板维护不利。
局部煤岩层裂隙发育区域，顶板淋水比较明显，水源来源于上部含水层水，掘进时工作面正常涌水量为1～3m³/h，最大涌水量5m³/h。
3-1煤东辅运大巷相对地表为大哈它土沟谷，沟内雨季期间有流水，暴雨天气会形成短暂的洪水。
（四）瓦斯。
根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2018年9月编制的《内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告》，矿井绝对瓦斯涌出量为10.08m3/min，相对瓦斯涌出量为0.55m3/t，为低瓦斯矿井。
同时，本矿井以及邻近矿井无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出和瓦斯（二氧化碳）喷出情况。
（五）煤尘爆炸性、煤自燃倾向性。
根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2017年7月编制的《内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑煤矿煤尘爆炸性、煤自燃倾向性报告》，2-3煤、3-1煤均有煤尘爆炸性，均属于Ⅰ类容易自燃。
（六）冲击地压。
矿井建矿生产以来未发生过冲击地压现象。
（七）巷道支护难点。
该巷道断面大、跨度大（掘宽×掘高=5.7 m×4.0 m，掘进断面22.8 m2），顶、底板均为砂质泥岩，强度较弱，且遇水易发生崩解、软化。
且根据巷道掘进揭露情况，巷道局部地段顶板完整性劣化，破碎带泥岩顶板原生节理裂隙较为发育，裂隙面呈光滑、亮黑色。
由于该类巷道为永久巷道，若巷道支护强度不足，后期有可能发生较大变形，影响巷道正常、安全使用。
二、G3-1105工作面辅运顺槽G3-1105工作面辅运顺槽位于3-1煤辅助运输大巷南侧，西侧为G3-1103工作面(保护煤柱25m），东侧为本工作面实体煤。
工作面相对地表为低矮山丘，工作面北部为大哈他土沟，沟内常年有流动水。
3-1煤辅运大巷南部0-133m、422-479m各有一条东西走向的高压输电线，3-1煤辅运大巷南部0-463m范围内有一条南北走向的高压输电线，自3-1煤辅运大巷及其南部107米范围为工业广场保护煤柱。
地表有人工林，工作面南部区域局部有零星建筑物。
地面标高在+1296.0—+1396.0m，煤层底板标高在+1150—+1180m之间，煤层埋深116-246m。
G3-1105工作面辅运顺槽开口坐标为X：4432173.329；Y：37383764.570，设计长度3577米。
（一）煤层赋存条件。
该煤层为3-1煤层，位于延安组中岩段（J1-2Y2）的顶部，呈西北-南东向展布，本巷道附近见煤钻孔5个，分别为J410、J506、G708、G804、J602。
1. 煤层赋存稳定性：G3-1105工作面辅运顺槽掘进范围内3-1煤层赋存稳定，煤层连续性较好。
2. 煤层性质及结构：3-1煤黑色，半暗淡，含丝炭黑色条痕，油脂光泽，内生裂隙，半坚硬，易风化。
煤层结构简单，夹石一般为两层，南部区域为一层，上层夹石厚度为0.1-0.5m，下层夹石厚度为0.3-1.2m。
随着巷道向南掘进，两层夹石逐渐变薄。
3. 煤层厚度：煤层厚度变化较小，煤层厚度为3.46-5.75m，平均为4.605m。
f=0.34-0.53，硬度小。
4. 煤层顶、底板：3-1煤层顶板岩性主要为砂质泥岩、局部中砂岩、粗砂岩，厚度为0.9-5.39m，根据钻孔岩石力学试验结果，抗压强度9.6-23.6MPa，软化系数0.15-0.79，与2-3煤层间距为33.73-51.05m，与3-2煤层间距为0-1.2m。
3-1煤层底板岩性主要为砂质泥岩、细砂岩、粗砂岩，厚度为1.05-14.58m，根据钻孔岩石力学试验结果，抗压强度11.9-29.6MPa，软化系数0.14-0.58。
（二）地质构造。
本区煤层产状平缓近于水平，G3-1105工作面辅运顺槽在掘进过程中揭露4条断层（断层落差在0.5m以下未计），掘进至3550m时揭露冲刷带。
断层特征表（三）水文地质。
本区内地形起伏不平，地表被侵蚀致使冲沟极为发育，呈树枝状，最高洪水位为+1266-+1270m，季节性沟溪雨季可形成洪水。
区内对Q702、706钻孔进行的抽水试验，水位标高为1316.14-1323.87m，水位降深为14.03-23.65米，涌水量0.228-0.436L/s，单位涌水量为0.0154-0.0211L/sm，渗透系数为0.0149-0.0216m/d，平均渗透系数为0.0187m/d。
本区主要以软弱岩石为主，砂质泥岩及粉砂岩遇水易软化，对煤层顶板维护不利。
水源来源于顶板砂岩含水层水，掘进时工作面正常涌水量为15-20m³/h。
G3-1105工作面辅运顺槽北部区域相对地表为大哈他土沟谷区域，沟内常年有流水，实际生产过程中要引起高度重视。
（四）瓦斯。
根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2018年9月编制的《内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告》，矿井绝对瓦斯涌出量为10.08m3/min，相对瓦斯涌出量为0.55m3/t，为低瓦斯矿井。
同时，本矿井以及邻近矿井无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出和瓦斯（二氧化碳）喷出情况。
（五）煤尘爆炸性、煤自燃倾向性。
根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2017年7月编制的《内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑煤矿煤尘爆炸性、煤自燃倾向性报告》，2-3煤、3-1煤均有煤尘爆炸性，均属于Ⅰ类容易自燃。
（六）冲击地压。
矿井建矿生产以来未发生过冲击地压现象。
（七）巷道支护难点。
巷道在掘进期间能够较好地保持围岩稳定。
但受邻近G3-1103工作面回采一次采动及本工作面回采二次采动影响时，侧向支承应力及超前支承应力在G3-1105工作面辅运顺槽叠加，形成较大的应力集中。
在集中应力作用下，煤体发生塑性变形，具体表现为：巷道两帮煤壁片帮明显，煤帮软弱夹矸处向巷道内鼓出，巷道局部地段出现一定程度的顶板下沉、底板鼓出。
高头窑煤矿此前尚未对3-1煤层受两次采动影响的巷道开展系统的支护技术研究，当前主要依靠工程类比法对巷道进行支护设计，缺乏科学合理的依据。
现需要根据3-1煤层赋存情况及其顶底板条件，开展此类巷道围岩稳定性控制技术研究，确定合理的支护方式，保障工作面的安全正常生产。
三、G3-1105工作面运输顺槽G3-1105工作面运输顺槽工作面位于3-1煤辅助运输大巷南侧，西侧为本工作面实体煤，东侧为未开发实体煤。
工作面相对地表为低矮山丘，工作面北部为大哈他土沟，沟内常年有流动水。
3-1煤辅运大巷南部0-133m、422-479m各有一条东西走向的高压输电线，3-1煤辅运大巷南部0-463m范围内有一条南北走向的高压输电线，自3-1煤辅运大巷及其南部107米范围为工业广场保护煤柱。
地表有人工林，工作面南部区域局部有零星建筑物。
地面标高在+1296.0—+1396.0m，煤层底板标高在+1150—+1180m之间，煤层埋深116-246m。
G3-1105工作面运输顺槽开口坐标为X：4431907.250；Y：37384040.270，掘进总长度为3686米。
（一）煤层赋存条件。
该煤层为3-1煤层，位于延安组中岩段（J1-2Y2）的顶部，呈西北-南东向展布，本巷道附近见煤钻孔8个，分别为补2、补3、补4、J410、J507、Q701、G804、J602。
1. 煤层赋存稳定性：G3-1105工作面运输顺槽掘进范围内3-1煤层赋存稳定，煤层连续性较好。
2. 煤层性质及结构：3-1煤黑色，半暗淡，含丝炭黑色条痕，油脂光泽，内生裂隙，半坚硬，易风化。
煤层结构简单，夹石一般为两层，南部区域为一层，上层夹石厚度为0.05-0.4m，下层夹石厚度为0.3-0.65m。
随着巷道向南掘进，两层夹石逐渐变薄。
3. 煤层厚度：煤层厚度变化较小，煤层厚度为3.25-5.4m，平均为4.325m。