[00146856]极松软岩层矿山压力规律与控制技术

北皂煤矿井田地层是国内典型的松软地层，二十多年来，随着开采范围扩大、开采深度的不断增加以及采煤新技术的应用，井巷工程遇到了极软岩、大压力和大变形等问题。软岩支护技术不仅是制约北皂煤矿高产、高效发展的瓶颈问题，也是长期困扰国内煤炭行业发展的关键技术问题。北皂煤矿投产以来，矿压研究工作紧紧围绕揭示矿山压力显现与岩层运动的基本规律，寻求软岩采场和巷道围岩控制的合理途径，研究松软岩层巷道的布置方式，改进巷道的支护参数，进行了大量松软岩层围岩矿压观测和控制技术研究工作，探索积累了丰富的软岩工程技术经验。　　本成果是将国内典型的软岩矿井——北皂煤矿历年来的矿压观测成果及围岩控制技术进行系统总结，成果的效应必将推动北皂煤矿乃至全国的软岩工程技术的发展。　　1.通过大量的工程实例，总结分析北皂煤矿极松软地层不同地质、技术条件下的矿山压力规律，得出松软岩层的矿压显现特点，探索出软岩地层开采矿山压力控制的合理途径。　　2.针对软岩地层不同采深、不同技术条件下开采强烈蠕变的特征，总结出软岩开采巷道变形特征、软岩巷道围岩运动规律、软岩巷道围岩应力场演变规律、区域构造对巷道稳定性的影响、软岩采场支撑压力及巷道围岩控制技术等，从而形成了一套完整的软岩控制实践与理论体系。　　3.为龙口矿区软岩巷道的合理布置提供了合理的参数，北皂煤矿综放开采以来，小煤柱护巷以锚喷支护为主施工巷道共计11200余m，按煤层厚度4m、80%的回收率计算，比6～8m煤柱护巷多回收原煤125万吨。按吨煤平均100元净收益计算，增加矿井经济效益125×100＝12500万元。　　4.依据“三软”地层开采支架载荷是随时间而变化的蠕变函数的矿压观测成果，指导了支架主要工作参数选型论证，选购了四种不同型号的支架，使矿井从设计生产能力90万吨，达到近年来的连续220万吨以上，不仅收到了良好的矿压控制效果，取得了巨大的经济效益。　　5.针对北皂矿软岩巷道支护成本居高不下的实际，积极加强软岩巷道矿压观测研究，探索科学的巷道支护方式，为巷道支护改革提供科学依据，努力降低支护成本，取得了较好的经济效益。　　该成果对于软岩矿井合理开采煤炭资源，促进矿井安全生产和正常生产，提高经济效益等多方面具有较大的指导意义和现实意义。