深井巷道围岩变形特性与支护设计研究.doc

PAGE PAGE 19 深井巷道围岩变形特性与支护设计研究 技术研究总结报告（摘要） 1立项背景与目的 1.1国内外相关科学研究发展现状、存在问题及发展趋势 煤矿深井巷道支护是世界矿业和岩石力学的难题之一，也是目前国内外急于解决的工程问题。关于深井开采和巷道支护问题一直受到同行学者们的关注，何满朝教授进行了深部开采岩石力学问题研究，刘波等进行了深部矿井锚拉支架设计理论及应用研究，孙晓明等进行了深部软岩巷道锚网索藕合支护非线设计方法研究和深部松软破碎煤层巷道锚网索支护技术研究，景海河等进行了深部巷道构造应力作用下岩爆过程的数值模拟，刘富道等进行了深井采场复合破碎顶板控制技术研究与应用，谷守生等发表了深井软岩穿层巷道支护与施工技术论文，成云海等开展了深井软岩大断面峒室的设计与应用工作，吕渊等开展了深井软岩大巷深孔爆破卸压机理及工程应用，王襄禹等进行了深井软岩返修巷道综合支护技术研究，石伟等进行了深井软岩巷道围岩二次支护新技术研究，王怀新等进行了深井主要巷道支护方式的研究与应用等等。 国内外科研工作者从开始的基础研究到利用各种研究工具和方法，并把计算机应用软件运用到采矿工程中以后，对矿山压力和围岩控制技术注入了更多的新鲜血液，使人们更加深入详细地了解制约煤矿生产症结所在。在巷道围岩变形机理、巷道围岩分类及稳定性方面，巷道开挖前后围岩应力变化特点及规律，采动影响期间，巷道围岩变化机理以及在卸压控制巷道围岩变形方面都做了大量的研究，并把内容研究得更加深入，更加细致化了。目前，虽然已经取得了不少的可喜成果，但随着开采深度的日益加深，这些成果还不能有效的解决深部巷道围岩变形的控制、支架设计方法及其安全可靠经济等问题。 1.2立项目的及科学意义 我国有60%以上的煤炭资源埋在800m以下，目前，我国煤矿开采的深度平均在以每年8～12米的速度增加，东部矿井正以每年10～25m的速度发展，以淮南矿区为例：谢桥煤矿的开采深度已经超过700米，新建的顾桥、丁集等矿井第一开采水平就在800m以上、谢一矿望峰岗井的开采深度达到了1000m、朱集矿、顾桥矿南区、谢桥矿深部井、潘一矿深部井井筒深度都超过了1000m。随着开采深度的增加，地质条件越来越复杂，越来越显现出软岩的特征。尽管巷道支护在通过近年开展广泛的研究，已取得了十分可喜的成果。但是软岩巷道的有效支护仍然是煤矿巷道支护的薄弱环节，也是目前国内外尚未很好解决的技术难题，因而引起了众多科研单位和生产部门的普遍关注。寻求解决高应力软岩巷道支护问题的合理方法和有效途径，从某种程度上说，是解决深部矿山工程的关键技术难题，是煤矿生产建设发展的迫切需要。 本项目针对淮南矿区的工程、地质条件，深入开展淮南矿区深部巷道围岩变形特性与优化支护技术研究，具有十分重要的理论和现实意义，对推动淮南矿区乃至全国深部巷道支护技术的发展将起到积极的作用。 2任务来源 本课题的任务来源是淮南矿业（集团）有限责任公司项目：“深井巷道围岩变形特性与支护设计研究”。 我国有60%以上的煤炭资源埋在800m以下，目前，我国煤矿开采的深度平均在以每年8～12米的速度增加，东部矿井正以每年10～25m的速度发展，以淮南矿区为例：谢桥煤矿的开采深度已经超过700米，新建的顾桥、丁集等矿井第一开采水平就在800m以上、谢一矿望峰岗井的开采深度达到了1000m、朱集矿、顾桥矿南区、谢桥矿深部井、潘一矿深部井井筒深度都超过了1000m。于是淮南矿业集团发展过程不可避免的遇到了深井巷道围岩变形特性及其支护问题，这些问题能否得到很好解决，将影响企业的可持续发展和深埋煤炭开采技术的革新。 淮南矿业集团作为国家大型企业，具有丰富的实践条件和经验，然而缺乏系统的理论研究的能力和条件；而安徽理工大学大学拥有悠久的煤炭理论和技术研究的历史，在冻结法凿井、巷道支护技术等方面具有国内领先水平。这次淮南矿业集团和安徽理工大学的合作，可以推动我国高等学校与大型企业开展科技与人才培养合作，全面提升产学研结合的范围、力度和层次，在创新人才培养、联合研究开发方面也将提到很好的示范作用。充分发挥高等学校在国家技术创新体系中的重要作用，为国家经济和社会发展做出更大贡献，并推动高等学校向高水平研究型大学和世界一流大学迈进的步伐。 知识经济时代，突出的特点是知识创新，知识创新是经济增长的核心动力，是靠知识智力与智慧进行创造创新、发明的有独立自主知识产权的专利产品主导一切。企业具有创新意识、有专利产品生产，企业才能生存发展，否则企业必将衰落。高校是培养创造创新能力素质育人的园地，企业非常需要高新技术人才；许多研究型、教学型大学，可以帮助企业解决许多技术难题，提高产品质量，研发专利产品等。企业可以利用这些技术和智力投资获得丰厚的经济效益，校企在这两方面完全能够做到优势互补，为对方工