井下巷道四岔门支护技术的研究与应用.pdf

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1、煤矿现代化2010年第6期总第99期井下巷道四岔门支护技木的研究与应用鲁金海(淮北矿业集团袁庄煤矿，安徽淮北235058)摘要针对袁庄煤矿巷道现况，对巷道四岔门破坏原因进行分析和研究，制定合理的修复方案，解决高应力破坏下四岔门等一些重点地段修复支护难题。关键词高应力；采动压力；修复；组合U型钢支架；十字U型钢梁中图分类号：TD353文献标志码：B文章编号：1009—0797(2010)06—0041—021前言袁庄煤矿是一个已开采50年的老矿，随着矿井向深度开采，地压越来越大，巷道支护难题日益突现，以井下巷道四岔门的支护为例：在高应力及采动压力影响下，

2、井下部分巷道四岔门破坏严重，虽经多次修复，但由于支护技术不科学，修复技术措施不到位，四岔门的变形破坏仍然无法控制，导致矿井每年投入大量的人力、物力，修复费用居高不下，严重地制约．着我矿的生产安全，为彻底解决这一支护难题，我矿组织有关一人员对井下四岔门的破坏原因及破坏特征进行了深入的分析、研究，拟定在Ⅳ32112风巷上口四岔门进行支护革新，取得了明显的效果。2Ⅳ32112风巷上口四岔门的破坏原因分析：圆拱U型钢可缩性支架2．1采动压力影响图1Ⅳ32112风巷四岔门平面施工图袁庄煤矿是一个老矿，随着矿井向深度开采，采场越来越!二==!—II—II集中，采动

3、影响越来越频繁，Ⅳ32112风巷上口四岔门临近Ⅳ3217及3218工作面，Ⅳ3217及3218工作面连续回采的采动影响是造成四岔门破坏的直接原因。，、2．2煤柱高应力影响Ⅳ32112风巷上口四岔门位于原31煤层Ⅳ3117、3118及31112工作面回采时保留的煤柱下方，深度达600血，煤柱的支承压力达到原岩应力的2-3倍，煤柱高应力影响也是造成四岔门破坏的一个重要原因。2．3支护强度小，稳定性差，造成多次修复Ⅳ32112风巷上口四岔门采用两侧架对子棚(半圆拱可缩性U型钢支架)穿u型钢梁支护方式，由于四岔门垮度较大，且u型钢梁顺圆拱穿插，与另两侧巷道接茬

4、处空帮空顶面积较大，稳定性较差，在动压及高应力作用下，支架变形严重，为确保矿井生产安全，我矿曾多次对该地点进行修复，但由于支护技术落后，无法有效控制围岩变形，这也是造成四岔门破坏的一个重要原因。3制定修复方案综上所述，采动压力、煤柱高应力及支护强度小等综合因I#U型棚组合豳2#U型棚组合图素是造成四岔门破坏根源所在，目前条件下，采动压力、煤柱说明：1、全部采用29U型钢加1二；2、U型铡托梁长度7o0mm，按上罔尺寸焊在U型钢腿子E，托梁与U型钢腿子接茬处用长度200ram的U型钢高应力客观存在，不可避免，只有从增加支护强度及稳定性这(两层)牙壳焊接牢

5、闻；3、脚板焊在内侧半圆拱U型棚棚腿卜。一关键为出发点，寻求解决问题的途经。图3Ⅳ32112风巷四岔门组合支架断面图经过分析，决定采用组合U型钢支架+穿十字U型钢梁传统的对子棚是由两架普通的半圆型u型钢可缩性支架的复合支护方式对Ⅳ32112风巷上口四岔门进行修复，整体方组成，且只能单侧布置，造成另～侧与巷道接茬处空顶面积较案平、剖面图见图1、图2：大，整体支护强度小，无法发挥u型钢可缩性支架的支护效3．1方案特点果，组合u型钢支架是南半圆型u型钢可缩性支架与梯形u·41·煤矿现代化2010-r第6期总第99期大采高综采面煤壁片帮iIi几理及控制技木研究

6、田建良(安徽理工大学，安徽淮南232001)摘要煤壁片帮是大采高综采面经常遇到的问题，它严重影响了职工的人生安全和生产的正常进行，本文主要是简单分析煤壁片帮的机理、塑性区的宽度，然后分析影响煤壁片帮的因素，并提出一些相应的控制措施。关键词大采高综采面；煤壁片帮；机理及控制中图分类号：TD31文献标志码：A文章编号：1009—0797(2010)06—0042—02煤壁片帮是煤体在矿山压力作用下，破碎后滑塌下来的主应力盯1与弱面之间的相互关系。一种矿压显现现象。煤体在尚未开采前，应力相对保持平衡，当最大主应力1与弱面垂直的时候，煤体的强度与弱当煤体开采后

7、，煤体中的应力进行重新分布，在煤壁前方就产面是无关的，煤块的强度就是煤体的强度。生了超前支承压力，此时的水平应力迅速减小，而垂直应力迅当主平面与弱面的夹角为45o+时，此时煤体沿弱面速增大。由于煤壁内的煤体处于二向应力状态，其抗压强度急Z剧降低，此时的煤体必然率先达到强度极限后破坏，并且呈格破坏，弱面的强度就是煤体的强度，此时煤体的节理裂隙很容里菲斯强度破坏特征，而后出现裂隙。随着老顶的周期来压，易贯通进而导致煤壁片帮。煤壁首先会在节理裂隙比较发育的地方破坏，当支承压力达当最大主应力1与弱面平行时，由于弱面的抗拉强度到～定值后，煤体就加剧破坏，从而造成

8、煤壁片帮。煤壁片帮比较小，煤体将会因弱面的横向扩张而破坏，此时煤体的强度不仅会影响到职工的人身