复杂地质条件下沿空掘巷锚网索支护技术研究.pdf

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1、2016年第4l卷第1期能源技术与管理V01．41No．1EnergyTechnologyandManagement47doi：10．3969／jissn．1672-9943．201601．019复杂地质条件下沿空掘巷锚网索支护技术研究张燕青(安徽恒源煤电股份有限公司生产技术部，安徽宿J,I、『234001)[摘要]基于任楼煤矿759风巷地质条件和围岩特性，在原有支护方案的基础上，提出了高帮锚索强化围岩的高预应力锚网索带新支护方案；采用FLAC软件，对2种支护方式下沿空巷道在回采期间巷道围岩应力和位移变化特征进行了数值模拟分析，为沿空掘巷参数设计提供了参考。[关键词]复杂地质条件；沿空掘巷

2、；锚网索支护；数值模拟[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2016)01-0047-03顶板锚杆：间排距800mmx700mm，矩形布0引言置6根；锚索：间排距1200mmx1400mm，每排任楼煤矿759风巷为沿7257采空区布置的3根，正中1根按巷道中心线布置，其余2根沿巷沿空巷道，为759工作面服务。759工作面位于道中心线对称布置。帮部锚杆：间排距800mmx矿井中五采区i阶段，下限标高⋯525680m，落700mm，上帮锚杆5根，下帮锚杆3根。高帮锚差3m以七，影响该工作面掘进自东到西有正、逆索：排距1．6m，分别距顶底板1150mm，仰角断层

3、7条。7：59风巷直接顶为厚1．25．9m的泥45。。‘岩，单向抗压强度10．6～14．5MPa，平均12．6MPa。1．2方案2老顶为平均厚度4．5m的细砂岩，单向抗压强度顶板锚杆：间排距800mmx700mm，矩形布平均46．3MPa。直接底为泥岩，厚1．1-4．2m，平均置6根；锚索：问排距1200mmx1400mm，每排厚2．2m，单向抗压强度平均14．8MPa。老底为细3根，正中1根按巷道中心线布置，其余2根沿砂岩，厚2．2～5．8m，单向抗压强度平均为52．3MPa。巷道中心线对称布置。帮部锚杆：间排距均为7煤顶板泥岩主体成分为高岭石、石英，且含有较800mmx700mm，上帮

4、锚杆5根，下帮锚杆3根，多的伊利石，有部分或少量的伊蒙混层、菱铁矿以矩形布置。及少量长石、方解石、白云石、黄铁矿等矿物[1-3]。2巷道支护技术研究7259主要充水水源为煤系地层顶底板砂岩裂隙水。文章采用数值模拟和现场实测方法，分析了2．1模型建立759沿空巷道围岩的应力和位移变化特征。可为回采方向沿煤层走向推进，7259风巷是沿沿空掘巷参数设计提供参考。7257采空区布置，模型根据理论计算选择窄煤柱宽度为5．0m。在模拟过程中对实际的地质条件进1支护方案的提出行了简化。模型沿倾向长度为201m，沿走向长度759风巷宽4．5m，中高2．7m，沿顶板掘进，为200m。巷道宽度为4．5m，巷道

5、高度为2．7m。为倒梯形断面。根据7259风巷地质条件和围岩特巷道底板距模型底部的垂直距离为41．3m。该模性，选择2种支护方式进行数值模拟分析，其中方型侧面限制水平运动，底部固定，模型上表面为应案1为现行支护方式，方案2为提出的对比支护力边界，施加的铅垂载荷为l7．5MPa，模型中煤巷形式。通过2种支护方式条件下围岩变形及应力所受的水平侧压为13．3MPa，垂直于整个模型纵分析，最终确定合理支护方案。材料规格：顶板锚向压力为9MPa，采用库仑一摩尔模型。数值模型杆中22X2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆；的开采顺序是：7257工作面开采后，7259工作面机帮部锚杆20X2000mm右

6、旋全螺纹锚杆；锚索巷开挖、7259工作面风巷开挖、形成切眼贯通风巷17．8×6．2m或7．4m钢绞线。和机巷，然后是7259工作面开采。1．1方案1具体情况如图1所示。2016年第41卷第1期能源技术与管理EnergyTechn。1。gYandManagement49Vo1．41No．166％。为保证施工与支护效果，应采取措施及时支帮采用锚索支护对控制巷道围岩变形效果较好。护。两帮整体变形速度先增大后减少，并逐渐趋于(3)方案1巷道围岩塑性区的范围要比方案稳定，最大变形速度达到15．1mm／d。2巷道围岩塑性区的范围小，且围岩塑性区的分759作面回风巷道。在掘进期间位移变形布较为均匀。以两

7、帮变形为主，顶板位置和靠近煤柱侧变形量(4)759工作面回风巷道，在掘进期间位移较大，但巷道整体支护效果较好，能够保持巷道围变形以两帮变形为主，顶板位置和靠近煤柱侧变岩稳定性，总体变形控制在一定的范围之内，因此形量较大。可认为锚杆支护系统是安全可靠的。[参考文献][1]陈秀友．任楼煤矿巷道破坏原因分析与治理对策[D]．4结语徐州：中国矿业大学，2008．(1)针对759风巷地质条件，提出了沿空掘[2]张大伟，冯松宝，汪伟