松碎条件下联合支护

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1、深井松碎顶板条件下耦合支护研究摘要：针对东滩煤矿深井开采存在的顶板松碎难以取得较好支护效果的问题，采用现场实测与理论分析相结合的研究方法，对顶板松散形成因素进行了充分的分析，并对巷道围岩进行了钻孔窥视探测。在此基础上，探讨了松散围岩巷道支护不耦合的问题，充分论证了耦合支护原理的可行性，提出了松碎顶板条件下的耦合支护方案。关键词：松碎顶板、耦合支护、钻孔窥视Abstract:Inconnectionwiththeproblemsthattheloose-brokenroofishardtogetfairlygoodsupporteffectunderthedeepmininginDongTan

2、mine,theresearchmethodoffiledmeasurementcombiningwiththeoreticalanalysisisusedtosufficientlyanylysetheformingfactorsofloose-brokenroofandperformdetectingwithdrillingpeepintheroadwaysurroundingrock.Onthisbasis,theproblemthatsupportcan’tbecoupledinLooserocktunnelisstudyed,thefeasibilityofcouplingsupp

3、ortisfullproofed,andtheschemeofcouplingsupportundertheconditionofloose-brokenroofisproposed.Keywords:loose-brokenroof,couplingsupport,drillingpeep东滩煤矿是兖州矿区采深最大的矿井，采区采深超过600m，可以称为深部开采的矿井。东滩处于兖州煤田3上煤与3下煤合层与分层的交界处，即两层从井田北部与兴隆庄煤矿的合层，到井田南部及西部分别与南屯煤矿和鲍煤矿相交处两层煤夹层厚度大于5m以上。井田范围内夹矸厚度大部分为分层开采的0.7m到4.29m。为进一步研

4、究今后3下煤巷道布置方式，对已开采的3下煤巷道布置、支护形式及支护效果进行总结，提出合理的支护方案，为3下煤今后的巷道支护提供指导和理论依据。1概述东滩煤矿在3下煤巷道掘进时，顶板夹矸的状态并不仅仅取决于夹矸的岩性，还取决于夹矸的破坏状态，在地质构造带，夹矸的完整性受到破坏，3下煤巷道在这样的顶板条件下掘进后支护效果较差，四采区夹矸厚度为3m左右，当夹矸厚度变大时，顺槽支护有变差的趋势。3下煤开采初期，四采区工作面顺槽支护状况较差。根据东滩煤矿工作面顺槽位置的留设经验和工作面初采阶段巷道深入四采区与十四采区之间煤柱区防冲的要求，综合确定43下07（北）工作面两顺槽采用内错布置，距离为错开3上

5、煤工作面顺槽6m，这样不仅可以保证巷道围岩稳定性，而且可以在较简单的支护条件下得到较好的支护效果。本文主要针对四采区松碎顶板巷道较难支护的问题，开展松碎顶板形成机理研究，探索此条件下合理的支护措施。2巷道围岩破坏程度分析2.1松碎顶板形成因素分析1）高应力的影响由于43下07（北）工作面上部的3上煤层开采较早，上层采空区经压实后应力重新分布，基本恢复自重应力，由于3下煤埋藏深度较大（-700m），因此巷道顶板所承受应力较高。高应力表现为在3上煤层开采过程中，巷道底臌严重，破坏了底板岩层的完整性。由于3上煤层与3下煤层间距较近，3下煤层顶板易受3上煤层采动影响，开采过程中部分顶板破碎严重。2）

6、地质构造的影响巷道部分区域处于向斜轴部，受向斜褶曲构造影响。向斜轴褶曲是在大水平应力作用下，岩层产生大的塑性变形，失去稳定后形成的。由于岩层的弯曲变形，从而引起向斜轴部的应力集中，向斜轴部煤层应力状态相对集中，而且煤层顶、底板破碎。构造应力可能全部释放，或者由于岩体的流变特性使它部分释放。向斜轴部附近开掘巷道时，巷道变形较大。向斜轴部煤层较高的应力状态对煤层安全开采有重大影响。3）岩性发生变化由于岩层的非均质性，部分区域顶板岩性可能发生变化。整体上3下煤顶板为粉砂岩，部分区域变为泥岩等软岩。软岩具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性等特点，仅采用工字钢无法达到支护要求，需要进行联合支护

7、。2.2巷道围岩破坏状态钻孔窥视探测对43下07（北）工作面轨顺顶板及两帮进行钻孔窥镜探视，在顶板钻孔二个、两帮各钻孔一个，钻孔设置在同一断面上，位置距停采线55.8m，各钻孔情况如下图所示：图3-1543下07（北）工作面轨顺探测钻孔位置图此处3上煤厚5.45m，顶板夹矸为粉砂岩，厚3.4m，3下煤厚2.42m。（1）东帮（工作面轨顺内帮）钻孔深度5.5m，高度1.6m，钻孔向上12.5°。距孔口2m处煤体