复杂围岩条件下大断面煤巷支护技术研究.pdf

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1、能源技术与管理2014年第39卷第3期94EnergyTechnologyandManagementV0l_39No．3doi：103969／j．issn．1672—9943201403．035复杂围岩条件下大断面螵巷文护技术研究王艳军，朱延霞(潞安集团常村煤矿，山西长治046102)[摘要]潞安集团常村矿S5—5工作面胶带运输巷围岩条件复杂，受动压及地质构造应力影响，导致巷道呈局域性破坏，项板严重下沉、两帮内鼓，底鼓严重。该矿通过对原架梯形工字钢单棚支护设计存在问题的原因及全断面锚网(索)、架36U一5．6m拱

2、型可缩性支架、空帮预留变形联合支护工艺参数进行详细分析，对巷道顶底板相对移近量及底鼓位移变化曲线进行检测，提出采用全断面锚网(索)、架36U一5．6m拱型可缩性支架、空帮预留变形联合支护工艺。[关键词]复杂围岩；联合支护；全断面锚网(索)；拱型可缩性支架[中图分类号]TD350．1[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2014)03_0094-O2属网。锚网后支架梯形工字钢单棚，棚距0．4m。1概况该工作面胶带运输巷采用原支护方案时，锚潞安集团常村煤矿井田含煤地层为下二叠系杆支护失效，托板脱落，支护效果

3、较差，出现冒顶、山西组及上石炭系太原组，含煤地层总厚为顶板破碎下沉、底两帮移近等情况，巷道局部破坏163．36m，含煤10～17层，煤层总厚11．25m，含煤变形严重，经对原支护现状进行分析，主要是由以系数为6．9％。该区地质构造以褶曲为主，地层走下两个方面原因造成的：①围岩结构特性造成底向近南北，向西倾斜，倾角3。一6。。东部以单斜为鼓严重：3煤层上浮岩层中存在巨厚砾岩层，为脆主，伴有近东西向波状起伏；西部为近南北向褶性岩石，在采区大面积开采后，易发生脆性断裂，曲。该矿煤矿开拓方式为立井多水平盘区式开拓，其延伸

4、长度长，整体性减小，造成采区压力大；煤分2个水平开采。现有s5—5、N3—2、Nl一2三个放底板为炭质泥岩和泥岩，遇水易膨胀，导致巷道底顶煤综采工作面。煤层顶底板状况为：直接顶为细鼓严重。②地质构造导致巷道失稳破坏：在该工作砂岩、粉砂岩或泥岩，平均厚度5．35m；老顶为细面掘进中，揭露6条F，的次生断层及上巷950m砂岩或中细粒砂岩，平均厚度5．98m；直接底为细处存在挠曲构造，受构造残余应力影响，工作面压砂岩或泥岩，平均厚度5．03m。巷道开挖后，受动力增大；3煤顶板不稳定，厚薄变化大，且岩性为压及地质构造应力

5、影响，巷道呈局域性破坏，顶板泥岩，其间常夹薄煤层或煤线，整体性差，易造成严重下沉、两帮内鼓，底鼓严重。巷道变形严重，多巷道冒顶次停掘巷修。因此，研究适应该矿大断面煤巷支护3新支护方案设计的技术方案和设计参数，采用安全经济、可行的支护方式对大断面煤巷围岩变形进行有效控制，成针对上述复杂围岩条件下巷道难以支护的现为该矿的当务之急。状，通过对已施工巷道的现场调研分析，确定将巷道断面设计为半圆拱形，断面下净宽6．8m、净高2原巷道支护参数及存在的问题分析4．5m，断面23．5m。为适应巷道地质构造及围岩常村矿s5—5工作

6、面胶带运输巷沿煤层底板位移的差异，改善巷道围岩状态，巷道支护采用锚布置，顶板留有4．5m煤皮，属于复合顶板，巷道网索+36U型钢棚联合支护形式。为适应巷道围岩为梯形断面。原设计方案采用全断面锚网(索)架变形大的特点，锚杆和锚索托盘上加设木托盘，以梯形工字钢单棚、空帮预留变形联合支护，即顶部便使锚杆和锚索适应围岩的变形，防止锚杆锚索采用22x2250mm高强度螺纹钢锚杆，加打拉断。17．8x8000mm锚索加固；帮部采用18X3．1支护参数2000mm钢筋锚杆；顶、帮铺4mx1．68m菱形金全断面锚网(索)、架36

7、U一5．6m拱型可缩性2014年6月Feb．，2014王艳军，等复杂围岩条件下大断面煤巷支护技术研究95支架、空帮预留变形联合支护。顶、帮铺菱形金观侧。在针对巷道断面相对位移进行检测时，布置属网，拱顶打22x2500mm钢筋锚杆，间排距3个测量断面，采用双“十”字交叉布置测点；巷道800mmx800mm，加打17．8x8000mm锚索加底鼓位移观测时，在各测量断面上，巷道底板布置固，间排距1500mmx1500mm，锚索打设位置为2个测点，采用经纬仪从井底车场附近的稳定测距两帮600mm处各布置1根，拱顶中间布置

8、1量点，导线测量获得各被测点的底板隆起的绝对根，两帮各打18x2500mm钢筋锚杆，间排距位移值，经分析统计数据生成顶底板相对位移量800mmx800mm，下帮加打17．8x6000mm锚及巷道底鼓位移变化曲线如图2所示。索加固，底角锚杆与帮成75。夹角向底板下扎，其9O一’余锚杆垂直巷道轮廓线布置。36U型棚支护腿长7O·吕／一504788mm(弧长)，梁长4636mm