简 述 深 井 开 采 存 在 问 题 及 深 井 围 岩 控 制
孟 建 国
（ 南 煤 化 集 团鹤 煤 第 五煤 矿 河
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（） ４ 地质构造 （） ５水
我 国《 中国煤矿开拓系统》 深度将矿井划 分为： 按 ・＜ ０ ｍ为浅矿井 ４０ ・ ０ ０ ｍ为中深矿井 ４ ０ ８０
・ ０－２０ ８ ０ １０ ｍ为深矿井 ・ １０ ｍ为特深矿井 ？ ２０ 实践工程 中以某一开采深度进行深部 的界定具有一定 的局 限性 。 深井概念 ： 由矿井深度和岩性 （ 强度 ） 两个因素决定 。 ３ 深部开采的主￣Ｐ ｌ ｔＩ 、 ｚ ＝ － Ｊ １ 井巷维护困难 、 ） 维护费用高 ， 影响生产 ；
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中图分类号 ： Ｄ Ｔ
文献标识码 ： Ａ
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文章编号 ：０ ８ ９ ５ ２ １ ） ５ ０ １ ． ２ １ ０ — ２ Ｘ（０ １ ０ — １ ４ ０
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１ 引言 、 根据有关资料 ， 预计到 ２ ２ ０ ０年一次能源 中煤炭 占有 的比例 约 为 ６ ％，０ ０年仍 占５ ％左右。 ８ ２５ ０ 国内煤炭煤层埋藏较深 ， 于露 天开采的储 量很少 ， 适 据第二 次全 国煤 田预测 结果 ，埋深在 ６ ０ ０ ｍ以浅 的预测煤炭资源量 ， 占 全 国煤炭预测资源总量的 ２ ． 埋深在 ６ ０ ｌ０ ｍ的 占 ２ ％． ６８ ％， ０ ～Ｏ０ ０
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高地应力 ： 地应力 明显增大 ， 构造应力场复杂。 高地温 ： 越深地温越高。 高岩溶水压 ： 地应力增加岩溶水压升高 突水严重 。 开采扰动 ： 高地应力下 ， 采动影响强烈 。 深部巷道围岩变形特征 脆一 塑性转化 ：
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埋深在 １０ － ５０ ０ ０ １ ０ ｍ的占 ２ ．％，５０ ２０ ｍ的占 ２ ％ ５１ １０ — ０ ０ ８ 流变特性 ， 较强的时间效应 ； ２ 深部地下 空间的“ 、 深部” 的界定及研究深部地下空 间开发 扩 容特性 ， 在大偏应 力下岩石内部节理 、 隙、 裂 裂纹张开 ． 出 中关键科学问题的必要性 现新裂纹导致岩石体积增大 ， 扩容膨胀。
目前所采用 的各种矿压控制方法 ， 从其对 付矿压的原理来看 不外“ 抗压 ”“ 、让压 ”“ 、躲压” “ 、移压” 等几种 。 围岩控制 的三个基本途径 ： 提高 围岩强度 、 减少岩体应力 、 合 理有效的巷道支护 ： （） １提高围岩强度 巷道 布置在稳定岩层 中 ； 布置锚 杆 ， 强化 围岩强 度 ； 围岩注
前苏联定为 ８０ ０ ｍ： 德 国把 ８ ０ １ ０ ｍ定为深部开采，１０ ｍ为超深开采 ： ０ ． ２０ ＞２０
６ 深井围岩控制的途径和方法 、 ６１ 响巷道变形破坏 的因素 ．影 ６１１自然 因素 ． ＿ （） １岩性与构造特征 （） ２巷道埋深 Ｈ （） ３煤层倾角 ｄ
２ 采场顶板破碎 ， ） 冒顶事故的危害增大 ； ３凿井 困难增加 。 ） 提升等井筒设备不能适应深井的需要 ； ４ 冲击矿压 、 ） 煤与瓦斯突 出危险加大 ； ５地 温升高， ） 恶化生产环境 ， 响生产 ； 影 ６ 瓦斯 涌出量增加 ， ） 瓦斯爆炸危 险加大 ； ７ 矿井水压力和涌出量增加 ， ） 突水事故的危险性加大 。
“ 深部 ” 是由深部 岩体变形 、 破坏 的特征现象来界定 ． 之所以 称特征现象是与浅部岩体 中的有质的不同。 必 要性——岩体变形 、 破坏 的新现象 ； 这些特征现象的阐明 和分析不能用连续介质力学理论 ， 要用新 的手段 ， 非线性岩体力 学来研究现有深部的定义 ： 英 国、 波兰定为 ７ ０ ５ｍ：
地幔热对流——地幔上下封闭对流形成 ； 岩浆侵入——岩浆侵入挤压、 冷凝 收缩 （ 部） 局 ５ 深部及复杂困难巷道类型 、 深部巷道环境 （ 三高一扰 动）
（ ） 间 ６时 ６１ ．２开采技术 ． （） １受采动影响情况
（） ２ 巷道保护方法 （） ３ 巷道断面的形状及支架架设 时间 ６１ ．３巷道围岩控制的方法 和途径 ． 巷道矿压控制 的三类方法 ： 第一类 ： 巷道保护 第二类 ： 巷道支护 第三类 ： 巷道维护 （ 维修 ）
４ 深部巷道围岩应力与岩石力学行 为的变化 、 浆， 提高岩体强度 ； 封闭 、 疏干 、 防风化 ， 防止围岩碎裂 、 强度降低 。 原岩应力——未受开采影响 的岩体 内，由于岩体 自重 和构 （） ２ 减小岩体应力 造运动等原因引起 的应力 。（ 初始地应力 ） 合理布置巷道时间、 空间上减少巷道承受支承压力影响； 巷道 白雷 商力 布置在应力降低区 ； 合理设计煤柱尺寸 ； 考虑最大水平应力的影响 构造应力 巷道卸压 ： 跨采卸压 ； 开槽卸压 ； 松动爆破卸压 ； 卸压峒室卸压。 原 岩应 力 组 成 地温 应 力 （） 道支护． ３巷 膨胀 （ 收缩 ） 应力 传统的巷道支护有木支 护 、 料石及混凝土砌碹 、 矿工钢支护 、 流体 压府力 构造直力——由构造运动引起（ 、 板块 火山、 升降） 现代构造应力 地质构造残余应力 构造应力场一 构造运动形成 ： 板块挤压——板块移动 ， 挤压边界引起 （ 向） 横 ；