复合支护技术在山东郓城煤矿软岩巷道的应用.pdf

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1、2015年第40卷第6期能源技术与管理V01．40No．6EnergyTechnologyandManagement97doi：10．3969／j．issn．1672-99432015．06．036复合支护技术在山东郓城煤矿软岩巷道的应用孙志宇(中煤山西华晋韩咀煤业有限公司，山西临汾042100)[摘要]针对郓城煤矿巷道施工中遇到的软岩具有松散破碎、高饱和吸水性、强膨胀性及流变性等的特点，分析研究了巷道支护失效的原因，在现场施工中采用了全封闭高阻力可缩性U型钢棚，通过钢棚与巷道件的充填和壁后注浆

2、充填支护的复合支护方式，保证了工程支护质量和施工安全，特别是在轨道大巷应用施工中取得了良好的支护效果。[关键词]软岩巷道；支护强度；复合支护[中图分类号]TD353+．9[文献标识码]B[文章编号]1672．9943(2O15)06一O0973移量如表l、图1所示，监测的巷道平均压力的变0引言化情况如表2、图2所示。经过30d的观测，总结巷道支护的实质是支护体给围岩提供了一个出了巷道两帮、顶和底的平均位移量随时间和巷力，即支护阻力。不同围岩特性、不同用途的巷道，道平均应力变化的关系。要求对围岩的

3、控制程度不同，因而所需的支护强表1巷道平均变形位移量随支护时间变化量度大小也不同。在通常的硬岩巷道中，支护的作用观测点巷道平均变形位移量／mm编号————————主要是阻止危岩的垮落，确保围岩及其结构的稳G1283376437472493定与完整，因而所需的支护强度较小。那么对于软G2275366429465486岩、极软岩巷道而言，松散破碎，自承能力差，自稳C2938344047497时间较短，具有高饱和吸水性、强烈的膨胀性和流￡500变性，且抗干扰性弱，不能承受较大的顶板压力。高400300

4、要维持其完好与稳定必须采取合理支护强度才能20o100予以解决。。山东郓城煤矿一83513"1主要运输大巷东翼轨时间／d道石门所处的松、散、软、弱岩层具有强度低、孔隙图1巷道平均变形位移量随支护时间变化曲线率大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著表2观测巷道应力随支护时间变化量或含有大量遇水膨胀粘土矿物等特点，设计巷道观测点巷道应力变化量／mm采用锚网喷后，施打锚索梁支护，但是巷道仍然遭编号6dl2d18d24d3Od到严重的破坏。究其原因，主要是对有效控制软岩Gl0．520-871．121

5、．341．53G2O．580．931-231．371．58变形所需的合理支护强度缺乏定量研究。如果在G30．53O．901．151381．56支护前能够正确确定合理的支护强度，并据此选择合适的支护形式及进行支护参数的设计，那么理想的支护效果定能实现。1信息采集与分析1．1施工现场数据监测时间／d针对巷道支护后变形严重的问题，在掘进支图2观测巷道应力随支护时间变化曲线护完成的巷道选取3组观测点，每6d对观测点1．2数据分析进行1次记录，并在观测点处安设巷道应力盘，对根据30d对轨道石门巷道的监测，

6、巷道变形巷道的两帮、顶底板进行监测，监测的巷道平均位速率随支护时间变化情况和巷道平均压力随支护2015年12月98孙志宇复合支护技术在山东郓城煤矿软岩巷道的应用D。．，2015时间变化情况如表3、图3所示。力的大小就决定着巷道围岩变形的发展速度。郓表3巷道平均变形速率支护时间变化量城煤矿轨道石门原有支护未能达到预期的支护效观测点巷道平均变形速率／(mm／d)果，就是因为原有支护提供给围岩的外力太小，导编号6d12d18d24d30d致了围岩变形严重。可见，加大支护提供给围岩的G147．215．5

7、10．25．833．5外力即加大支护强度，就可减缓围岩变形的发展G245．815．210．56．O3．5G348．815．O9．55．833．67速度。503．2郓城煤矿轨道石门软岩巷道支护设计原则蚓40+Gl观测点众所周知，欲使软岩巷道围岩的变形速度降谶30G2观测点为零，在技术上是很难实现的。因此，合理支护软露2OG3观测点k昏～1O⋯岩巷道的原则是使围岩有控制地低速流变，具体蚓—h～q要做到：①采用高阻力支护体，给围岩提供足够的支护强度，使围岩变形速度降低到理想水平。②支护体应具有恒阻可缩

8、的性能，即在围岩的变形压力达到支护体的承载极限前，支护体的结构能在保持恒定工作阻力的前提下均匀收缩，使围岩的变形能有所释放，支护体的外载得以减缓，以此保证支护体本身的完好无损[1]。③对巷道围岩表面进行有效地封闭，以阻止吸水软化与崩解。3．3郓城煤矿轨道石门软岩巷道的支护的设计按照上述支护原则，研究设计了全封闭高阻力可缩性u型钢棚，通过钢棚与巷道间的充填和壁后注浆充填支护方案，解决软岩支护的问题。(1)采用U36型钢对巷道加强支护，钢棚间距为600mm，钢棚和钢棚之间用拉杆相互拉扯，保证钢棚之间