一、基本条件
矿井位于山西省忻州市，首采工作面开采5号煤层，5号煤层赋存于石炭系上统太原组下部，是井田的最下一层主要可采煤层，煤厚4.60～13.90m，平均10.50m，属特厚煤层，煤层倾角25º～35º，含1～2层夹矸，顶板岩性为泥岩或砂质泥岩、粉砂岩，底板岩性为砂质泥岩、泥岩或细粒砂岩，全井田可采。
首采工作面煤层厚度平均10.5m，煤层倾角平均30°，根据试验测定，5号煤容重平均1.395t/m3，硬度系数0.15~0.19，平均0.17；煤层直接顶板为一层2.3m左右的灰岩，抗压强度69.04MPa，其上为一层7.7m左右的砂质泥岩，抗压强度28.88MPa，直接底板岩层砂质泥岩厚度10.2m，抗压强度平均24.13MPa。
矿井为低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，5号煤层属Ⅱ级自燃煤层，发火期4～6月。矿井设计产能120万t/a，一井一面达产，工作面设计采用综放开采，采高2.6m，放煤高度7.9m，采放比1:3，设计截深0.6m，放煤步距1.2m，两刀一放。
矿井首采面采用倾斜-圆弧过渡-水平的布置方式，工作面上顺槽巷道沿煤层底板布置，下顺槽巷道沿煤层顶板布置。
二、支护设计原则
针对现场实际，结合国内知名专家提出的支护理念，提出以下设计原则：
⑴一次支护原则。锚杆支护应尽量一次支护就能有效控制围岩变形，避免二次或多次支护。
⑵高预应力原则。高预应力是锚杆支护实现主动支护的关键，只有较高的预应力才能充分发挥锚杆支护的作用，才能提高锚杆和托板等组成的锚固体的整体刚度与强度。
⑶“三高一低”原则。采用高强度、高刚度、高可靠性锚杆与低支护密度相结合，能够实现在保证支护系统可靠性的基础上，降低锚杆使用量，提高掘进速度。
⑷相互匹配原则。锚杆及其配套的各构件的参数与力学性能应当匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能应当匹配，以利于整体支护效能的发挥。
⑸可操作性原则。支护设计应具有较强的可操作性，以利于现场施工及管理。
三、巷道断面及形状
1）上顺槽巷道
由于煤层较软，现场采用半圆拱形断面时，综掘机一次成形困难，且支护要求最右侧锚索必须达到13m以上才能锚固到顶板岩层范围，软煤施工困难；后续工作面回采时超前支护较困难，在综合考虑矿方意见和梯形断面（套棚）方案的基础上，优先采用梯
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“大倾角松软特厚煤层综放面巷道支护技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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来源：北京智宏科信科技发展有限公司
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2025年06月13日 ~ 15日 
