大断面煤层沿空巷内支护加固技术研究

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1、大断面煤层沿空巷内支护加固技术研究曹剑锋CAOJian-feng（黑龙江科技大学研究生学院，哈尔滨150022）（PostgraduateSchool，HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology，Harbin150022，China）摘要：地下岩体在开采之前，由于自重和构造所引起的应力是处于平衡状态的，当掘巷道或者进行回采工作时，就破坏了原来应力的平衡状态，使岩体内部应力重新分布，具体表现在巷体周围的煤、岩体产生移动、变形，直到煤和岩体内部形成新的应力平衡状态为止。在煤的开掘过程中，由于采掘活动引起

2、巷道围岩应力集中和重新分配，为了防止围岩变形遭到破坏，需要对围岩进行支护和加固。本文就大断面煤层沿空巷内支护加固技术进行研究，以便为煤矿在开采过程中积累一些技术和经验。Abstract：Beforeundergroundrockmining，becausethestresscausedbythe，ining，thebalanceoftheoriginalstressanceisthatthemovementanddeformationofthecoalandrockaroundtheroadofcoalandrockshaped.Inthepr

3、ocessofdiggingcoal，duetotheconcentrationandredistributionofroadationofsurroundingrock，thesupportandreinforcementofsurroundingrockisnecessary.Inthispaper，thelargecoalsectiongobgateenttechniqueisstudiedtoaccumulatethetechnologyandexperienceinthecoalminingprocess..jyqkinegateen

4、t中图分类号：TD353文献标识码：A：1006-4311（2015）18-0155-03简介：曹剑锋（1992-），男，山东临沂人，黑龙江科技大学在读研究生，研究方向为采矿工程。0引言在大断面原煤开采过程中，由于各种应力在不断的发生变化，给原煤的掘进工作带来很大的难度，因此在原煤开采过程，首先要对开采过程中各个阶段出现的应力进行认真分析，及时发现那种用力在起着关键的作用，之后针对各种应力的性质，及时采取支架进行加固，使原煤在掘进工作顺利、安全地进行。本文就大断面煤层沿空巷内的各种应力进行分析，针对各种应力及时的采用支架进行科学加固，保证采矿生

5、产的高产、稳产。1巷道岩应力的状态地下原岩体处于复杂的受力状态，它不仅受到上部岩层引起的自重应力，还可能受到地壳中的地质结构应力、膨胀应力以及温度应力的多种应力作用，但主要受到上覆岩层的自重力和结构运动作用力。1.1自重力岩石体内的原始应力是岩石的自重引起的，从岩石某一点的应力状态，先把岩体看成是一个半无限体，即：上部以地面为界（如图1）。如果假定在地表以下的深度为z，任意取一小立方体岩块，从图中我们进行分析，这一小块立方体受到三向受力状态，它在上覆岩层重力作用下，作用在这个单位立方体上所受到的应力有垂直应力δz和水平应力δx、δy。通过计算得

6、出地壳岩体的自重应力，一般其垂直应力总是大于水平应力，即：原岩体中任何地方的水平应力均等于垂直应力的25-43%。1.2结构应力煤矿井下的岩煤中经常会出现断层、向斜和背斜等地质结构，这些地方的岩体均有裂缝，采动时易造成其破碎。这都是由于岩体内部地质作用的结果。显然这些地质构造区都曾经有过压缩和拉伸的剧烈的应力变化。例如：岩体受到地质作用，而形成的应力超过该处岩层的强度，则岩层可能产生错动。仅有断裂而不会发生错动，则岩体中形成结构裂缝。构造应力的特点：①地壳运动以水平为主，因此结构应力也以水平应力为主，总的来讲，地壳运动以挤压运动为主，所以水平应

7、力以压应力占绝对优势。②构造应力分布很不均匀，在地质构造变化比较剧烈的矿区，最大主应力的大小方向往往有很大的变化。③岩体中的结构应力具有明显的方向性，通常两个方向的水平应力值是不相等的。④水平构造应力可能比自重造成的水平应力大几倍或者几十倍，而且往往浅部的倍数比深部大，因此在浅部开采时，构造应力比自重应力更加重要。⑤构造应力在坚硬的岩层中出现一般比较普遍，在软岩层中储存构造应力很少。有时利用巷道在原岩应力场作用下的变形特点，通过井下巷道进行大量的观察和调查，也可以初步判断岩体中原岩应力的特点，以及有无构造应力的影响，简单判断如下：①静水应力场与

8、非静水应力场的判断。对于单一水平巷道，在排除岩石中裂缝性影响后，如果顶板和两帮的破坏程度相同，而且破坏的剧烈程度与平巷在平面中方位无关，则可认为岩体中