兖州矿区煤巷锚网支护安全技术研究.pdf

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1、煤矿现代化2015年第2期总第125期兖州矿区煤巷锚网支护安全技术研究朱敬，李付臣，孔德顺(充州煤业股份有限公司鲍店煤矿，山东邹城273513)摘要煤巷支护中主要采用棚式支架、锚网、锚索、锚注等支护方式，在复杂地质状况下支护的安全与否往往很难能够预先得到判定，结合鲍店煤矿实际情况，从现代化信息化施工的要求出发，需要研究一个围岩稳定性判定的预警系统，实现巷道围岩稳定状态的预先判定。运用反分析理论来反演巷道岩体的力学特性参数，再结合数值分析软件和理论计算来获得巷道围岩稳定性判断的具体指标和参数，结合待判定巷道的前期位移、应力及顶板离层的监测资料，能够在实际生产使用中来提前判

2、定巷道围岩所处的状态，从而实现煤巷的安全支护。关键词煤巷；支护；力学特性；分析；警戒值中图分类号：TD353．5文献标志码：B文章编号：1009—0797(2015)02—0044—04目前国内外在煤巷支护中主要采用棚式支架、区、五采区和一采区，通过对四个地应力测点的测量锚网、锚索、锚注等支护方式，在复杂地质状况下支结果为：最大主应力盯大小为15．42～24．15MPa，其护的安全与否往往很难能够预先得到判定，巷道围方位角为97。～130。；中问主应力盯大小为岩的稳定性评价一直是巷道信息化施丁的一个重点6．57～11．85MPa，方位为210。254。；最小主应力研究方

3、向，它符合现代化的施工要求。而如何实现信盯大小为5．29～9．45MPa，其方位分布较分散。息化施工存在很多困难，往往在巷道支护领域，当巷(2)四个测点的第一主应力均为最大水平主应道失稳破坏时我们才会被动采取措施来补救，这就力，最大水平主应力的值为15．42～24．15MPa，十采区带来了大量的人力和财力浪费。因此实现围岩稳定最大水平主应力值为最大，一采区最大水平主应力评价，将会促进巷道支护技术水平的提高，改善矿井的值为最小；四个测点的最大水平主应力方位角在生产和安全条件，为矿井生产和安全服务。97。～130。。各测点的最大水平主应力大小及方向从鲍店矿区的具体状况看，依

4、据巷道围岩的实洋见表1。际监测资料，运用反分析理论来反演巷道岩体的力表1最大水平主应力大小及方向学特性参数，再结合数值分析软件和理论计算来获得巷道围岩稳定性判断的具体指标和参数，结合待判定巷道的前期位移、应力及顶板离层的监测资料，能够在实际生产使用中来提前判定巷道围岩所处的状态，达到了信息化施r的要求。(3)实测最小水平主应力值为l5．42～24．15MPa，合理的支护结构与参数的应用可大大节约支护最大水平主应力一般为最小水平主应力的2．55～2．88成本和减少巷道的维修量，降低维护成本，同时对兖倍，即盯=2．55～2．88盯。水平应力对巷道掘进的州矿区其他各矿具有十分

5、显著的示范作用。影响具有明显的方向性。鲍店煤矿井下原岩应力的实际状态和分布特点，最大主应力为水平应力，水平1鲍店煤矿地应力现状应力的平均方位为88．9。，水平应力大于垂直应力。鲍店煤矿井田位于兖州煤田向斜的中部，井田2地应力分布特点及规律构造类型为简单型。主要含煤地层为下二叠统山西组和上石炭统太原组，煤系和煤层沉积稳定，为华北2．1鲍店煤矿原岩应力的特点如下型含煤岩系。井田内无岩浆侵入，煤质较稳定。原岩应力场的第一主应力为水平应力。七采区根据鲍店煤矿生产要求和井下地质条件，选择最大水平主应力为17．60MPa，方位NE79．6。；t采区四个地应力测点，应用应力解除法对十

6、采南部泄水最大水平主应力为23．04MPa，方位NE98．1。。实测巷、三采轨道上山、乏轨与总回联络巷和北翼辅助皮得到的最小主应力也为水平应力。七采区最小水平带巷道，进行地应力检测。主应力为6．56MPa，方位NE2．3。，十采区最小水平主(1)依据鲍店煤矿矿井地质条件及采掘情况，布应力为8．85MPa，方位NE6．9。。同一测点上的最大置的四个原岩应力测点，其位置分别在十采区、三采水平应力与最小水平应力在方位上基本垂直。垂直·44·煤矿现代化2015年第2期总第125期应力随深度线性增加，其值与按上覆岩层容重和埋要反演的力学参数个数，保证反演的Jl~1]进行。深计算的

7、垂直应力基本相符。最大水平应力普遍大(3)正交实验的再应用：重新设计正交设计或均于垂直应力，最大水平主应力为垂直应力的匀正交设计，并选择合理的待反演力学参数的范围，1．33～2．11倍。实测的最大水平主应力为最小水平主这样能使反演结果能加精确。应力的2．60～2．68倍，即盯=2．60—2．68El"。(4)运用Matlab神经网络进行反演：根据设计的(2)通过实测表明，影响鲍店煤矿井下巷道的稳正交试验或均匀正交设计计算结果，以现场监测的数定性主要为水平应力。方向呈正交关系的最大水平据资料为输入参数，以计算得到围岩力学参数为输出主应力分量