常村煤矿地应力异常区域巷道围岩控制技术研究

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1、常村煤矿地应力异常区域巷道围岩控制技术研究程亮山西潞安集团慈林山煤业公司夏店煤矿摘要：为解决地应力异常区巷道变形、底鼓严重的问题，对常村煤矿南6采区的围岩地质力学参数进行测试且对原支护方案失效原因进行分析，在分析的基础上，提出全长预应力锚固强力锚杆锚索组合支护系统，通过掘进期间矿压观测结果表明:新的支护体系有效控制了围岩变形与破坏。关键词：地应力异常区;围岩变形;蠕变性;预应力;锚杆支护;作者简介：程亮(1985-)，男，助理工程师，现在山西潞安集团慈林山煤业公司夏店煤矿工作。收稿日期:2017-7

2、-21基金：“^一五”国家科技支撑计划资助项目(2008BAB36B07)StudyoncontroltechnologyofroadwaysurroundingrockintheareawithabnormalstressinChangVillagecoalmineChengLiangShanxiLuanGroupZillingCoalCo.、Ltd.XiaDiancoalmine;Abstract：Inordertosolvetheproblemofdeformationandbottomhea

3、veofroadwayintheabnormalareaofgeostress,thegeomechanicsparametersofthe6miningareainthesouthofChangVi11agecoalmineweretestedandthereasonsforthefailureoftheoriginalsupportschemewereanalyzed.Onthebasisofanalysis,thepaperputsforwardthecombinedsupportsystem

4、offulllengthprestressedanchorboltandcable,andthroughtheobservationofminepressureduringtunneling,thenewsupportsystemcaneffectivelycontrolthedeformationanddamageofsurroundingrock.Keyword：groundstressanomalyarea;sinToundingrockdeformation;creep;prestress;

5、anchorBoltsupporting;Received：2017-7-21932煤矿巷道围岩条件复杂，口随着开采深度加大，采用何种支护方式才能确保巷道的正常使用以及后期工作面的安全回采，是煤矿面临的一大难题。近年來,随着潞安集团常村煤矿开采水平的延仲，开采强度的提高，原有的巷道支护出现了诸如变形严重、底瞼、“坠包”等很多问题。目前常村煤矿南6釆区共有5条采区上山巷道，其中南6采区轨道上山是首条掘进的全煤上山巷道，当巷道掘进至700m吋，发现由于南6采区地应力异常，导致南6采区轨道上山掘进过程屮出

6、现了多处片帮现彖，巷道两帮变形达到500mm,巷道底瞼严重，变形量超过400伽，且巷道帮侧出现多处“坠包”现象。根据掘进期间巷道矿压观测情况分析，掘进期间巷道变形一直处于蠕变状态，由于巷道变形严重，矿井在已掘上山巷道内重新架棚。因此，为有效解决常村煤矿南6采区地应力异常区域上山群蠕变围岩控制难题，对南6采区上山群的支护体系进行研究，开发岀适合该复杂围岩条件下的上山群掘进支护方案具有重要现实意义。1巷道围岩地质力学参数测试为准确掌握南6采区的巷道围岩地质力学参数情况，为上山群的支护设计提供依据，在南6

7、采区采区共布置1、2两个围岩地质力学参数测站，位置在南6采区轨道上ill200m处和360m处，具体测试内容及结果如表1、图1所示（以测站1结果为例）。地点深度(m)垂直应力(MPa)水平主应力水'(最大/MPm)(最.测站1371&5312.31测站2371&538.46由表1可知:常村煤矿南6采区测站1的最大水平主应力方向为N45.8°E,测站2的最大水平主应力方向为N36.2°E,与其他区域的地应力方向相比发生偏移，经分析，这主要是南6釆区处在向斜与背斜交汇处的倒转褶曲中，由于褶曲在形成过程中

8、发生拉伸、挤压、弯曲及扭转等变形，且同吋受到KF22、KF23等大断层群及安昌正断层影响，导致南6采区地应力方向、大小变化频繁，地应力异常。区域内3号煤直接顶板以泥质砂岩和砂质泥岩为主，老顶为致密坚硬的砂岩;砂岩平均强度为123.43MPa,泥质砂岩和砂质泥岩强度主要集中在40^80MPa之间。3号煤体强度大部分集中在10、25MPa之间，平均强度16.32MPa;煤体整体完整性较好，但受掘进影响煤帮处煤体产生塑性变形，煤帮处的煤体强度小于煤体深部强度，巷道支护比较困