复合顶板松软煤层巷道支护技术研究.pdf

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1、能源技术与管理2015年第4O卷第1期EnergyTechnologyandManagementV0i．4ONo．1doi：10．3969／j．issn．1672—99432015．O1．Ol1复含顶板耘软煤层置道支护技市砥奔石永生，孙永康(煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁沈阳110000)[摘要]复合顸板松软煤巷围岩变形速度快，巷道煤帮和肩角处围岩以及顸板煤线容易首先破坏，是支护中的薄弱部分。针对复合顶板松软煤巷围岩的变形破坏规律，提出了薄弱部分加强支护、提高巷道围岩的抗剪强度和承栽能力，应用锚索补强支护并施加较高的预紧力，使复合顶板形成组合梁结构，控

2、制顸板变形和锚杆锚固区外离层。[关键词]复合项板；松软煤巷；变形破坏规律；支护技术[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2015)01-0030-03后方5～10Ill位置便出现较大的变形，尤其是在遇0引言到地质构造及淋水情况时，加剧了顶板及两帮的对于复合顶板松软煤层巷道，巷道顶板存在变形和破坏，并使围岩的变形持续的时间更长。着一层或几层不可采的煤线或软弱夹层，夹层的巷道围岩的变形与巷道顶底板岩性和两帮煤厚度小、强度低，层间节理、裂隙较为发育，粘聚力体的强度有很大关系。复合顶板松软煤层巷道中较小，为叠合梁结构⋯，两帮煤体

3、强度很小，裂隙顶板和两帮强度低，掘进工作面后方多处出现顶较为发育，容易受到扰动影响而片落，是巷道支护板碎裂形成网兜和煤帮片落充填在金属网和煤壁中的难点。小屯煤矿l6中O3工作面平均埋深260m，中间，使锚杆托盘不能紧贴围岩，造成预紧力失所采煤层为龙潭组6煤，平均厚度为2．41113，煤效，尤其是巷道肩角处的煤帮碎裂最为严重，是巷层中含夹矸1~3层，厚度0．02～0．05m，夹矸多为道支护中的薄弱环节。泥岩，含星散状黄铁矿晶体和少量黄铁矿，产植物1．2巷道围岩变形破坏规律碎片滑石，煤层普氏系数为0．4—2．0，平均小于1．2．1薄弱部分变形破坏引起巷道整体

4、稳定性下0．8，为松软煤层。现以小屯煤矿16中O3工作面运降输巷为对象，对复合顶板松软煤层巷道的破坏机复合顶板松软煤巷两帮和肩角的岩体强度较理及控制技术进行研究。小，会首先产生裂隙，然后逐渐发育，在两帮形成竖向裂隙，在顶板形成弧形裂隙，造成顶板的碎1复合顶板松软煤层巷道围岩变形破坏裂、冒落和煤壁的片帮。规律从图1可以看到，l603工作面运输巷复合1，1巷道围岩变形破坏特征顶板存在3层强度很小的煤线，在煤线中混合分小屯煤矿1603工作面运输巷为复合顶板布着2层强度稍大的夹矸，直接顶上方是厚度和松软煤层巷道，巷道围岩岩性如图1所示。掘进过强度均较大的泥质粉砂

5、岩的基本顶。复合顶板在程中，巷道围岩变形速度较快，在巷道掘进工作面垂直应力作用下，很容易发生厚度和强度均较大的上岩层挠曲变形较小，而厚度和强度均较小的／2／．09的泥质粉砂岩老丽10．22m的6【煤I分层下岩层挠曲变形较大口]，发生离层。／0．2213"1的6煤_臾矸岩层悬空跨度达到极限垮距时岩层内的最大l0．20m的6I．煤巾分层拉应力达到岩石的抗拉强度，岩层受拉破坏而发0．68m的6}煤夹矸生断裂。发生断裂的岩层将自身的重量增加到下26mr#J6下分0．90m的泥岩方离层区域的岩层上E3]，下方岩层受到上方垂直＼压力的逐渐增加和自身弯曲变形所产生的拉

6、应力＼1．42nl的泥岩＼的影响，又受到顶板弧形裂隙发育的影响，到达一2．41m的泥质粉砂岩老底图1小屯煤矿1603工作面运输巷顶底板岩性定限度时下方岩层便遭到破坏，断裂后的岩块不能源技术与管理2015年第40卷第1期32EnergyTechnologyandManagementV01．40No．1143mm，支护效果较好。(2)针对复合顶板松软煤巷围岩的特性和破1508008008008001800坏机理，提出了薄弱部分加强支护控制巷道围岩111t50135t)；1606；1'3501'：铺索i(i)l7．8×7o㈤变形、提高锚固区围岩的抗剪强度、增加

7、围岩的支承能力，阻止顶板和两帮的变形循环影响，减小巷道变形；提出了通过锚索补强支护并施加较高的预紧力，使复合顶板形成一个整体的组合梁结构，控制顶板变形和锚杆锚固区外离层。(3)现场应用效果显示，薄弱部分加强支护和锚索补强控制顶板变形及锚杆锚固区外离层技术，能够很好地控制复合顶板松软煤巷围岩的变形和复合顶板的离层，效果较好。—㈠un¨_J●●u门二]

8、[参考文献]●●—U—nj●●[1]柏建彪，侯朝炯．复合顶板极软煤层巷道锚杆支护技●●术研究[J]．岩石力学与工程学报，2001，20(1)：54．●●●[2]赵国栋．巨厚复合顶煤大断面煤巷同岩控制技术研●●

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