平顶u形栅在复杂应力条件下应用实践

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1、2010年第1期能源技术与管理73doi：lO．3969／jissn1672-99432010．O1．027平顶U形栅在复杂应力条件下应用实跬张平，孙长龙(安徽恒源煤电任楼煤矿，安徽淮北235123)[摘要]通过介绍7344机巷掘进支护设计与施工，阐述了在复杂应力条件下煤巷掘进支护形式的选择，指导类似巷道设计和施工。[关键词]复杂应力；支护设计；施工[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2010)01．O()73-O3采动应力等多重应力的影响。7344工作面巷道布0引言置示意图如图1所示。在煤矿

2、井巷设计施工中，经常遇到各种应力条件下的岩体巷道，针对巷道位置、深度、层位及不同应力的影响，选择具有针对性的支护设计并应用到具体的施工中显得尤为重要，可以减少巷道失稳破坏，有效降低巷道失修率，特别是在回采巷道施工中，可以加快掘进度，缩短施工工期。7344机巷在施工中选择了多种支护方式：锚网梁索联合支护，锚网梁索联合支护+工字钢支架，平顶u形棚，工字钢支架+双排挑棚等，由于应力复杂，不同地段压力不同，支护效果有着明显差别图17344工作面巷道布置示意图1概况2支护形式的选择与支护效果7344工作面位于矿井～水平中四采区北翼，2．1

3、锚网梁索联合支护、锚网梁索+工字钢支架F断层与7346工作面之间，73煤层厚度在复合支护、工字钢支架+帮部锚杆复合支护0～2．7m之间，平均2．04m。上覆51、52、72主(可)拨门30m段，施工初期岩性较好，采用锚网采煤层，其中51、52煤层属露头风氧化带及防水梁索联合支护。锚杆问排距：800mmX800mm，煤柱，72煤大部分已回采；下伏82主采煤层，尚矩形布置；顶部锚杆22mmX2400mm；帮部锚未回采。F正断层：位于工作面西侧，走向NNW、杆‘Dl8mmX2000mm，均为左旋无纵筋等强螺纹倾角65。～88。、落差2

4、0m。近断层处小构造发育，钢锚杆；锚索15．24mmx6400mm钢绞线，锚索岩性较破碎。Fx9正断层：位于工作面右下方，产问排距1600mmx2400mm，矩形布置。矩形布状，F70On75。，H=0～10m；受其影响，工作面下置，有效锚固深度不小于6m。部地层角度较大。巷道施工后压力显现较明显，顶板破碎，下沉7344机巷设计长945m，距离下阶段7346工明显，巷道变形严重，已支护巷道均出现坠兜及炸作面采空区26m，下阶段7346工作面于2007年帮现象，遂采取加固措施，对已施工30m的巷道5月29日收作。由于上覆7244工

5、作面受F断层在原先锚网梁索联合支护下架设工字钢梯形棚支影响，机巷多次改造，距离7244工作面采空区有架，使顶板、两帮的位移得到缓解。0m、5m、15m、30m、40m等几段，上覆7244工继续向前施工时，由于该处岩性被破坏，已不作面于2002年7月23日收作。为保证矿井生产再允许采用锚网梁索联合支护，遂改用工字钢梯正常接替，按矿生产作业计划，7344机巷于2008形对棚支架进行支护，塘材笆片腰帮过顶，为有效年2月3日开始施工，施工中一直受到构造应力、控制两帮移近量，在两帮棚档间各打设2根锚杆74张平，等平顶U形棚在复杂应力条件下

6、应用实践2010年第1期加强帮部支护，约施工40m。应力较大，导致7344机巷上帮棚腿失脚、倒扎角拨门70m段，两帮移近量各达600mm，棚腿严重，显现向上帮推的迹象，因为应力集中区一侧成倒扎角，棚梁弯曲，掘进过程中停头进行二次修的帮由于受到较大的支承压力，其变形明显大于复后才能满足生产需要，后期还需再进行全面修另一帮。7344机巷整体底鼓现象严重，顶、底板移复方可满足生产需要。近量普遍在1m以上，掘进施工时，多次卧底；两2．2U形棚支护帮移近量各在0．6m。顶底板移近量基本是由底鼓针对已施工的70m巷道支护效果、现场压力造成的

7、，两帮移近量基本是由上帮位移造成的。侧显现及该处所处的特殊应力条件等情况，学习引向应力大于垂直应力，工字钢棚梁多出现射箭状，进平顶U形棚支护技术，梁、腿采用29矿U形而非上下弯曲。工字钢支架支护强度仍达不到支钢加工，塘材、笆片腰帮过顶塘材，长800mm；竹承压力的需要，导致巷道变形较大，且不同地段变笆片长×宽=800mm×400mm。每棚梁腿搭接形程度有一定差别后期必须进行全面修复后才能处采用两副U型棚卡子固定，两构件搭接长度为满足生产。400mm螺母扭矩不小于15kN·m。3．3U形棚支护效果分析U形棚支护段，基本正常，多显现

8、为底鼓、烂u形棚支护段，支架基本正常，支护强度基本帮、烂顶，后期卧底达到设计高度重新腰帮过顶后能满足支承压力的需要，变形相对较小，多显现为即能满足生产需要。底鼓、烂帮、烂顶，后期卧底达到设计高度重新腰2．3工字钢支架+双排挑棚复合支护帮过顶后断面基本能满足生产需