口前煤矿松软破碎煤巷支护方法的研究.pdf

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1、文章编号：1672-5050（2010）03-0052-02口前煤矿松软破碎煤巷支护方法的研究康乔煜（中国矿业大学应用技术学院，江苏徐州221008）摘要：针对口前煤矿煤层赋存条件和现有施工水平,研究了4+9号煤层及其顶底板的地质力学特性，研究了破碎松软巷道围岩的稳定性特征及与其相适应的锚固支护理论，并在此基础上对现有运输大巷提出合理支护设计方案及支护参数，解决困扰矿井安全生产的支护技术难题。关键词：松软破碎巷道；软岩支护；联合支护中图分类号：TD353文献标识码：A33口前煤矿4+9号煤层位于太原组上部，上距2500kg/m，视密度2400kg/m，孔隙率为

2、3.97%，含K3砂砾岩平均30.67m。煤层厚度3.46~15.40m，水率1.30%，吸水率2.28%，单向抗压强度48.2平均8.74m，结构简单，含0~2层夹矸，夹矸厚度MPa，单向抗拉强度1.15MPa，抗剪强度3.57MPa。0.10~0.40m。井田东南部有大面积采空。顶板以中顶板是中砂岩时为Ⅱ类中等稳定顶板。顶板是泥岩细砂岩、泥岩为主；底板以泥岩、砂岩泥岩为主。时为Ⅳ类不稳定顶板。参见图1。4+9号煤层属脆性中等强度煤层。顶底板主要有层理、节理裂隙发育的泥岩和中细砂岩组成，局部地灰黑色，中粒结构，坚硬，粉一粗致密中间夹有灰黑色泥＞203.971

3、.302.2848.21.152.64段顶板为砂砾岩和亚粘土。巷道围岩为Ⅳ类和Ⅴ砂岩岩，交错层理完整性较好，含白色云母碎片类不稳定围岩，巷道支护存在很大困难。砂质泥灰黑色，交互状，泥质细粒5-15岩或细结构，局部有风化现象。层1.231.372.0637.630.922.65砂岩理发育，完整性较好1巷道顶底板地质力学特性评价0-0.5砂质泥层黑色，破碎，性软，易冒落------黑色，完整性较好，根据地质报告，4+9号煤层直接顶为中细砂岩9.73煤层状，层理和节理不---19.271.641.56发育，坚硬或泥岩，厚度平均9.73m；老顶为粉～粗砂岩、厚度灰黑色

4、，水平层理和纵向砂质泥节理发育，含碳化物碎片。较大、质硬，伪顶为0～0.5m泥岩；底板为砂质泥岩3-10岩或泥有薄层泥岩夹层，节理上---42.00.742.65方有金黄色结晶体分布，岩并且含有白色云母碎片或泥岩，厚度变化不大。为了进一步评价煤层的顶备注底板力学性质，地质报告还搜集了米庄窝煤矿4号图14+9号煤层顶底板岩层地质力学特性柱状图煤层顶板粉砂岩岩样的力学试验资料（委托山西煤根据井下调查，煤层顶板为中砂岩时易管理，田地质局试验室试验），现分述如下：4+9号煤层伪为泥岩时不易管理。在施工运输大巷时4+9号煤顶为泥岩，质软，随煤层开采而易跨落，厚0～0.5

5、m层顶板局部出现砂砾岩和亚粘土顶板，质软，含水，左右；直接顶为中细砂岩或砂质泥岩，老顶为巨厚不成形，随掘随跨落，井下实验可锚性很差，属难以层粉～粗砂岩、泥岩；底板为砂质泥岩。其顶板岩石控制顶板。3力学性质测试结果：泥岩真密度2520kg/m，视密32软岩支护技术度2489kg/m，孔隙率为1.23%，含水率1.37%，吸水率2.06%，单向抗拉强度0.74MPa。粉砂岩真密度2.1软岩巷道支护方法收稿日期：2009-11-18作者简介：康乔煜（1988—），男，山西五台人，大学本科在读。52目前主要的软岩支护方法有可缩性金属架支间通过钢筋网和钢筋梯子梁形成支护

6、整体，约束表护、锚喷支护、砌碹支护、卸压支护、联合支护。笔面煤体的变形和破坏，防止煤体冒落，提高喷射混者认为锚喷支护作为一次支护方法是联合支护的凝土的抗拉强度和抗弯强度。在顶板安装小孔径基础。在锚喷支护基础上，组成了喷锚—联合支预应力锚索加强支护，以增加支护强度，减少顶板护、锚喷—U型钢架联合支护、锚喷—砌碹联合支传递给两帮煤体的载荷，提高巷道围岩的整体稳定护、喷—弧板联合支护等各种联合支护形式。性，保证巷道安全可靠。顶板锚索长度应能悬吊在2.2支护分析顶板坚硬砂岩层之中或大于巷道宽度的两倍以上。口前煤矿4+9号煤层顶板岩层具有叠合板和两帮采用螺纹钢高强度锚杆

7、，锚固方式为树脂松软破碎的结构特征，两帮煤体完整性较好，中等药卷加长锚固，并架设钢筋梯子梁，加固巷道两帮强度。巷道围岩特征为两帮较硬。顶、底板软弱，两煤体，充分发挥高强度锚杆的作用。为两帮提供较帮与顶、底间层理明显。大的支护阻力，限制两帮变形，保证巷道两帮的稳巷道顶板与两帮矿压显现存在着“顶板弯曲变定可靠。形→两帮挤压破碎→片帮、垮帮→两帮对顶板支撑最终确定的顶板和两帮支护参数方案见表3减弱→顶板弯曲变形加剧→两帮破坏加剧”的互动和表4。表3顶板锚杆锚索支护参数表特征。随着时间的延伸，顶板中还可能形成拱形破名称参数名称参数碎区，使围岩中的载荷体范围扩大。锚杆长

8、度/m2.2锚杆锚固力/t10口前煤矿