沿空留巷围岩变形特征及加固支护技术研究

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1、沿空留巷围岩变形特征及加固支护技术研究马永刚鄂尔多斯市中北煤化工有限公司色连二r摘要：为研宄沿空留巷巷道在掘、采全过程屮围岩变形规律及留巷巷道支护技术，以色连二号矿12205采煤工作而辅运顺槽为工程背景，运用现场实测的方法，以围若变形量和围若应力为指标，直接衡量沿空留巷巷道的变形规律，并在采煤过程中对留巷巷道进行了不同方式的加固支护。研究表明：12205辅运顺槽围岩变形受工作面采动影响主要为滞后影响，其中围岩变形剧烈影响区为工作面采后30220m区段;不同区段、不同围岩条件、不同加固方法，巷道围岩变形差异均较大;在工作而采动支承压力影响前主动

2、加固留巷巷道顶板，能大幅降低巷道围岩变形量。关键词：沿空留巷;围岩变形;应力•，加固支护;作者简介：钟会军（1979-），男，工程师，毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业，现任鄂尔多斯市中北煤化工有限公司副总工程师，主要从事掘进、巷修技术管理工作。收稿日期：2017-07-20Received：2017-07-200引言在我国煤矿开采进程中，随着采煤工作面出煤量的大幅增加及瓦斯涌出量的增多，为缓减釆煤工作面运输、通风压力，双巷和多巷布置已逐渐成为目前我国大产量煤矿冋采巷道的主要布置方式111。多巷留巷的布置方式是既为本工作面冋采服务，也为下一工作

3、面服务。这就需要留巷巷道的支护技术和服务期限必须能够满足2个工作面回采要求。留巷不仅受到本工作面超前与后方支承压力的作用,而且受到下一个工作面超前支承压力影响。关于留巷的布置、围岩变形特征及相对应的支护技术的研宄现状主要伍括:李化敏m根据沿空留巷顶板运动特点，分为前期活动、过渡期活动和后期活动3个阶段，并给出了相应的支护阻力计算公式;黄艳利等m根据井下矿压监测数据，对沿空留巷围岩与充填体的分阶段变形特征进行了分析;针对留巷围岩支护技术，煤炭科学研宄总院开釆设计研宄分院开发出高预应力、强力锚杆与锚索支护系统，并在多个矿区得到推广应用，取得良好支

4、护效果£41。本文以色连二号矿12205采煤工作面辅运顺槽为工程背景，以现场围岩变形特征和围岩应力实测为基础，研宄留巷巷道受工作面采动影响时的矿压显现规律，同时检验留巷巷道加固支护措施效果。1工程地质条件及监测方案12205工作面位于矿井一水平二盘区，工作面走向长240m，倾斜长2816m,埋藏深度33CT350m;该面采用一面三巷布置，即12205回风顺槽、胶运顺槽及辅运顺槽，其中12205辅运顺槽为留巷巷道，与胶运顺槽间距20m，前期作为12205工作面辅助运输巷，后期作为12206工作面回风巷。顶板岩性结构:该面直接顶为细砂岩，平均厚1

5、.5m，老顶为粉砂岩，平均厚6.8m，12205工作面2-2中煤层为近水平煤层，地质条件较为简单。煤（岩）层产状:倾向229°〜270°，倾角0~2°，平均1°。为了掌握12205辅运顺槽受工作面采动影响巷道围岩的变形规律，从开切眼位罝开始，在辅运顺槽内共计布罝了34个巷道围岩表面位移测点。为了监测色连二矿12205辅运顺槽受工作面釆动影响时，巷道围岩的矿压显现规律及巷道加固工程的支护效果，在距12205工作面切眼1175m联恭位置处设立围岩应力观测站。在联巷两帮距底板约1.5m位置共安装了16个围岩应力传感器，其屮广8围若应力传感器安装在联

6、巷左帮，9~16围若应力传感器安装在联卷右帮。212205辅运顺槽支护及加方案2.1掘巷期间支护方案12205辅运顺槽拟采取安全掘进、采前加固、采后维护，分步治理方法控制巷道围岩变形，保证巷道安全使用。掘巷期间12205辅运顺槽顶板采用4.8m长的W5型钢带，10菱形金属网和7根规格覬22mmX2500mm螺纹钢锚杆支护，顶板锚杆间排距730mmX800mm,顶板锚索采用“3_0”居中布置，锚索规格覬17.8mmX7300mm;恭帮采用H型梯子梁，10菱形金属网和4根规格觀20mmX2500圃螺纹钢锚杆支护，巷帮锚杆间排距750圃X800画。

7、在12205工作而回采初期过程中，工作而采动对12205辅运顺槽影响也不明显。为了进行不同支护条件下巷道支护效果试验，在工作面回采初期过程中，巷道加固仅釆用打木点柱加固，局部区域配合木垛加固。木点柱使用直径不小于300mm的松木，沿巷中施工lflh，间距800mm;木垛使用规格为长X宽X高=1.5mX0.2mX0.2m的枕木搭设，间距5m,呈“品”字型布置。2.2补强加固方案由于［Hl采过程中巷道“端面效应”的消失，矿压显现明显，巷道围岩变形加剧。因此,12205辅运顺槽采用规格覬21.6mmX8300mm锚索配合长3m的12槽钢梁进行补强加

8、固。具体加固方案如下：（1）自切眼位置开始至切眼向外350m处及自切眼向外950m位置开始至工作面收作位置，在顶板沿巷屮补打1排走向槽钢组合锚索。（2）自切眼向外3