动压下掘进巷道支护技术研究与工程实践研究

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1、动压下掘进巷道支护技术研究与工程实践研究动压下掘进巷道支护技术研究与工程实践研究摘耍：对于煤炭企业来说，矿井生产过程中的采掘接续以及安全性是其一直以来关注的重要课题，尤其是在和谐社会建设不断推进的过程中，国内煤炭企业耍想在日益激烈的市场竞争中立于不败之地,生产安全问题必须得到有效解决。但是在实际的生产经营过程中，不少企业出现接续紧张，并为使生产份额得到满足而对优化回采巷道位置措施有所忽略，导致回采巷道处于动压下掘进状态，严重影响了井下掘进生产的安全性。基于此，笔者对动压下巷道掘进安全问题展开研究，并结合工程实践报告如下。关键词：巷道动压巷道支护围岩控制采动压力1工程概况某矿区年设计生产能

2、力为150万t,其核定生产能力为240万t,该矿区2012年原煤实际生产量为235万to本区域具有相对简单的地质构造，具有相对稳立的煤层赋存，开采方式为多煤层近距离联合开采。笔者从项耳研究实际需求出发，以该矿区17#煤层巷道为对象，与该巷道具体情况相结合，对其顶板实施现场取样，并通过实验室方法测定其力学参数，该巷道顶板特征详见下表1，岩层力学指标则见下表2。2采准巷道形变特点以及采动应力分析2.1采动应力以17#采准巷道具体位置为参照，对其采场在作业面回采影响下发生的应力变化进行分析，同时分析其底板应力的规律分布。对于处于采动影响状态下的采准巷道来说，上述分析工作对其围岩变形控制具有积极

3、意义。下图1为巷道关系图，由图1可以看出，16#作业面在其采动过程中对17#巷道内部七面皮带道产生了较大影响，在16#煤层开采过程中，其作业血造成的前支撑压力以及煤柱在回采作业影响下产生的叠加支撑压力对其骑采前巷道产生了较大影响，此种状态下一般会有3〜4个系数的应力增高。采空区下部是骑采作业后巷道。此巷道由于上部煤柱具有较远水平距离，且所处区域应力有所降低，因而并未受到煤柱的严重影响。17#煤层中采准巷道内部八面下料道不仅受到上部16#采动作业影响，而且长期处于其上方16#作业面上的煤柱所产生的支撑压力作用下。然而因此条巷道并不垂直于16#煤柱，因而与垂直于16#作业面煤柱的下方巷道相比

4、，该巷道所受到的影响远远要小，一般来说会有2个系数的应力增高；当16#八面进行二次采动，其回采作业所产生的超前支承压力以及凹采作业后作用于煤柱而产生的支承压力发生叠加效应，产生较大影响，此吋通常会有3~5个系数的应力增高。2.2采准巷道在动压下的形变特点17#八面下料道开掘吋间相对较早，且缺乏深入的动压分析，虽然在设计支护方案时对动压影响给予了一定考虑并采取了相应的支护强化措施，但其仍未满足巷道动压下支护要求。同时由于缺乏足够的初始支护强度，在16#煤层实施开采作业后下料道受到较大影响,围岩部分发生严重变形，截止冃前为止，该巷道已经无法使用。在定期观测17#八面下料道的过程中，笔者发现此

5、巷道围岩部分发生了较为严重的变形与移动，巷道断面具有较大的收缩率，其最高数值已＞50%。巷道若想恢复至正常使用状态则必须将回采巷道断面作持续刷大处理，并将金属棚重新密集架设以及支设点柱后方可。在情况较为严重的地段，支护部分破损极为严重，锚索失效、锚杆也儿近脱落，金属棚受重压影响出现变形，导致承载能力丧失。3支护方案以该作业面所处区域地质情况、基木支护方法、巷道内部围岩类型为参考依据，可实施包括网、锚、带、索、喷在内的永久性联合支护，其屮重点控制区域位于巷道顶部以及帮部。由于层状顶板巷道在其赋存状态、内部围岩强度以及应力的影响下会导致稳定性问题，尤其是巷道顶板会受到水平应力的离层和剪切等较

6、为明显的破坏作用o所以应选择高强度预拉力锚杆支护，使顶板岩层内部构筑出刚性梁,从而在水平应力影响下可确保顶板（锚固范围内）保持横向压缩状态,继而成为自承结构，巷道顶板由此可有效克服水平应力作用，从而保持稳定性。与此同时，鉴于巷道具有较大的埋藏深度，采动作业容易对其产生较大影响，而顶板岩层发生的松动破坏现象也无法通过高强度预拉力锚杆支护处理得以有效恢复或者提高，锚杆锚固力一般情况下均会快速减低，而巷道顶板离层现象也无法通过单纯实施预拉力锚杆支护处理方案得以有效处理。所以，应选择小孔径预应力锚索对支护措施加以强化，充分利用锚索和附件对巷道锚固层予以整体性的加I古I处理，使锚固层的整体效应得到

7、大幅提升。与此同吋，巷道内部围岩破碎部分可经过金属网处理从而由破碎变成镶嵌结构，从而作为压力拱分布于巷道围岩内部，可承受较大压力，避免岩块脱落、围岩破裂部分持续增大。实施锚网支护可将未实施锚I古I区域的碎裂岩石块托牢，避免掉落，并将各部分锚杆Z间区域的非锚固岩层所承受的载荷转移到锚杆上，实现了由单独锚杆实施点支护转化成为锚杆支护系统整体性的面支护，从而使局部支护出现恶化进而造成巷道整体失稳的现象得以避免。除此Z外，为避免锚杆因顶板横