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青东矿大断面高地应力软岩煤仓综合支护技术
摘要：
针对青东矿大断面高地应力软岩煤仓综合支护技术问题，本文分析硐室结构、地质条件和围岩力学特性，采用钻孔、钢拱支护和注浆等技术，建立了钻孔拱形支护体系和注浆预应力支护体系，实现了硐室稳定性和安全性强化，为煤炭生产提供了保障。同时，对于煤矿开采中的综合支护措施进行了探讨和总结，为后续煤矿生产提供了有益的借鉴。
关键词：大断面；高地应力软岩；综合支护技术；钻孔拱形支护体系；注浆预应力支护体系；煤炭生产保障
Abstract:
Thispaperfocusesonthecomprehensivesupporttechnologyofhigh-stresssoftrockcoalstorageintheQingdongMiningArea.Byanalyzingthestructureofthesub-chamber,geologicalconditions,androckmechanicsproperties,thispaperadoptedthetechnologyofdrilling,steelarchsupport,andgroutingtoestablishadrillingarchsupportsystemandgroutingprestressedsupportsystem,whichachievedstablesub-chamberandstrengtheningsafety,providingaguaranteeforcoalproduction.Inthemeantime,thispaperdiscussesandsummarizesthecomprehensivesupportmeasuresforcoalmining,providingusefulreferencesforsubsequentcoalproduction.
Keywords:Largecross-section;High-stresssoftrock;Comprehensivesupporttechnology;Drillingarchsupportsystem;Groutingprestressedsupportsystem;Guaranteeforcoalproduction
一、引言
煤炭是中国的主要能源，也是国民经济的重要支柱。然而，在煤矿生产过程中会遇到高地应力软岩地质条件，这为采煤带来了巨大的隐患。如何有效地解决高地应力软岩煤仓综合支护技术问题，是煤矿安全生产的重要问题。本文以青东矿大断面为例进行分析研究，探讨高地应力软岩煤仓的综合支护技术。
二、相关工程背景
青岛东胜矿业有限公司青东煤矿是山东省安全生产标兵企业。该矿采用的是巷道掘进和房柱法回采技术。青东煤矿采用大断面房柱法回采技术，可以将掘进巷道和采空区封闭于一个大断面硐室内，减少采掘带宽，减小煤柱震荡，提高采煤效率。
由于青东煤矿处于强地应力环境中，地质条件复杂，煤层宽度不足，机械结构因此变得十分脆弱。盘活潜力，合理利用煤炭资源，需要加强综合支护技术。
三、青东矿大断面高地应力软岩煤仓综合支护技术
3.1钻孔拱形支护技术
巷道有限空间使得传统钢拱支护难以满足机械承载和地压保持的要求。因此，需要结合煤层特性和围岩力学特点，采用钻孔拱形支护技术。
钻孔拱形支护体系是在巷道中间钻孔，然后把钢筋、管材或钢板放入钻痕中，最后灌注混凝土，构成钻孔拱形支护结构。这种支护体系能够保证钢筋、管材或钢板与岩石间的接触面积增大，增强了钢筋、管材或钢板受力能力。
3.2注浆预应力支护技术
注浆预应力支护技术是在支护结构的钢筋间注入预应力混凝土或高强度注浆料，使得支护体系最大程度的发挥自身强度特性。这种支护技术的特点是灵活性强、操作简便、节约成本、环保。
3.3钢拱二级支撑技术
在预应力体系支护之后还存在一些单点集中装载，因此需要考虑二级支撑技术。二级支撑技术可以在预应力支护体系之上加入钢筋、陶陶或木质材料。这种技术的一个优点是可以在二级支撑脱落或处于容许状态的情况下依然保证正常煤炭采掘。
四、综合支护工程实践
4.1工程资料
青东煤矿大断面地质中含有软煤质的煤层，采用的是房柱法回采技术。硐室开挖采用人工钻孔和机械挖掘。
4.2设计思路
根据青东煤矿地质条件和硐室结构，采用了钻孔拱形支护和注浆预应力支护体系的设计方案，同时采用钢拱二级支撑技术进行支撑。钻孔拱形支护系统能够承受局部巷道的受力，注浆预应力支护体系具有较高的整体强度。二级支撑技术则进一步增强了支撑系统的承载能力。
4.3施工方案
（1）钻孔拱形支护体系施工方案
（a）围岩评价
确定钻孔拱形支护的技术参数需要进行围岩评价，包括地质结构、煤质、覆岩稳定性等。
（b）设定施工方案
基于青东煤矿大断面硐室