半煤岩巷破碎顶板支护心得.pdf

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1、半煤岩巷破碎顶板支护心得陈伟(毕节职业技术学院工矿建筑系贵州·毕节551700)摘要半煤巷道掘进顶板破碎条件下进行锚网支护，要考虑围岩压力、经济成本的同时要加强安全方面的考虑。通过FLAC3D模拟四组半煤切眼围岩支护方案进行应力分析，得出了基岩裂隙发育条件下复合顶板半煤切眼支护设计优化方案，并根据优化方案提出了具体实施参数，对生产具有十分重要的指导意义。关键词基岩裂隙发育复合顶板围岩应力支护设计优化中图分类号：TD353文献标识码：A由于煤层赋存条件复杂，工作面半煤切眼巷道顶板顶托项煤厚度大，其上赋存不稳定的煤线，整体为复合顶板，半煤巷道且断面较大，其支护技术需要进一步研究、试验，尤其是切眼使

2、用期短，采后又需要易于冒放，因此结合现场实际情况，寻找满足“安全可靠、经济合理”的最佳支护参数需要深入细致的研究和分析。1地质、技术条件分析1．1概况图1：切眼断面设计尺寸(单位：mi／1)研究、试验巷道位于8．9≠}煤试采区2022工作面切眼，位2顶板支护方案设计对比于新开拓的采区内，周围无采动情况。地面标高81．2～82．6m，通过对上述地层地应力分析计算，切眼所处地点最大应工作面标高-160～．75m。切眼距工作面停采线400m，标力水平为5．0Mpa，根据马念杰教授《采准巷道矿压理论及应高-80m，即切眼平均埋深约162m，半煤，局部少量丢煤或破用》中的研究，矩形巷道周边最大应力集中系

3、数为原岩应力的底，切眼长83．5m，切眼扩帮前宽4m，扩帮后宽6．3m，高2．8m。2～3倍，即项板承受的最大应力为5．0*3=15．0Mpa。锚杆1．2围岩赋存条件施工以后，对围岩产生支护作用，而且围岩具有一定的强度、在运料巷迎头切眼开口处(217点前37．5m)和运输巷迎刚度，所以对围岩进行冒落拱分析并不准确、不符合现场实际，头切眼开口处(222"点前19．6m)使用锚索机进行了探顶作业，但由于半煤巷道顶煤一般比较松软、破碎，按冒落拱进行计算巷道顶板6．8m为粉砂岩直接顶，灰色、性脆，其间赋存两层煤的结果是最不安全的条件，因此，对于安全生产和支护设计仍线，煤层顶板岩性、厚度等参数如表1所示

4、。然具有一定的指导作用。表12022工作面切眼围岩结构及岩性分析2．1支护设计思路(1)对顶煤必须增设钢带和顶网，即采用锚带网支护结构，岩岩性性；～j蔫压I强lPa度；蒌强I度；横IAP量a；：’一⋯r霉擦。角泊⋯‘比：。一，使顶煤保持一定的似整体性。(2)但锚带网使顶煤形成“似整体结构”，只能避免其发生8。煤0．1029．651．O08859．802．0029．80O．151．43粉细砂岩2．2076．603．2238369．8025．4047．80O．132．40碎裂性冒落。由于煤体泊松比大，又比较破碎，相应地直接位中砂岩7．O043．803．20293o9．803．4041．O0O．14

5、2．5O于巷道上方的顶煤由于变形较大，受其两侧煤体的侧向夹持耪砂岩2．4042．102．6022413．801．8O4o．5o0．142．40煤岩互层0．6029．651．O08859．80-0．2031．80O．151．8O作用就比较低，这种“整体结构”仍有可能发生整体跨落。顶粉砂岩0．70l7．140．757249．800．9O29．80O．182．40煤的自稳能力也不足以平衡其自身及上部伪顶的自重载荷。g煤5．0042．581．902l749．802．4034．80O．131．93铝土质泥岩4．8O33．801．2028999．8O—O．2031．800．142．45因此，必须采用锚索补

6、强加固措施，防止这个“整体结构”发生整体跨落。根据掘进揭露，2022工作面切眼附近的埋深为162m左(3)为了减小巷道顶板暴露面积，减少对浅部围岩的影响右。根据的岩石的平均容重2500kg／m，则垂直应力为4．1Mpa。和扰动，提高顶板自稳能力，为永久支护提供较长施工时间，根据实验室试验和现场拉拔测试，加长锚固时水对锚固力影切眼施工可以采用分步法：即首先按照两巷断面和支护参数响在一定限度内，即锚固力达到了设计要求，因此，支护设计掘进，贯通后，根据安装需要扩帮成形。不再考虑水文条件。(4)加大锚杆工作阻力，采用锚固可靠性能高的树脂锚杆，1_3断面尺寸设计以高初锚力、高增阻特性的高强锚杆系统，主动

7、加固巷道周围根据安装、通风、行人等实际现场工程的需要，考虑一定破碎煤岩体，以改善巷道围岩的破裂及不稳定状态。的预留变形量，首采面大断面半煤切眼断面设计为矩形断面，2．2支护初步方案断面尺寸设计为6．3mx2．4m，沿9煤底板掘进。则如图1所示。146一科教导刊r电子版．J·2014年第2期r下J一根据以上分析，提出2022切眼锚杆支护初步方案为：联结。设计顶板锚杆的预紧力为30kN，顶板锚杆设计锚