煤矿巷道支护方案设计研究-论文.pdf

《煤矿巷道支护方案设计研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第9期(总第161期)翘-遽-前试验研究■煤矿巷道支护方案设计研究张磊(西安欧亚学院建筑工程学院，陕西西安710065)摘要巷道的支护设计是否合理，是煤矿安全生产的基本保证，因此巷道在开挖过程中，要确定合理的支护参数。本文根据松动圈理论，针对延安某煤矿50101回风巷进行研究，采用多点位移计法现场实测巷道围岩的松动圈范围，并确定合理的支护设计方案，为巷道的开挖提供可靠的安全保障。关键词煤矿；巷道；松动圈；支护设计0引言于鄂尔多斯盆地之陕北斜坡中部，构造形态总体为向北西方在全球经济飞速发展的同时，能源的消耗在不断的增向缓倾的单斜构造，局部发育

2、有宽缓的波状起伏。区内主要加，煤炭作为主要的能源之一，其需求量也在不断扩大。煤炭为近于水平的平缓单斜地层，倾向NNW，倾角1—3。区内断资源主要埋藏于地下，这就使得其开采变得较为复杂，其中裂构造不发育，无岩浆活动迹象。巷道作为煤炭资源开采的“血管”，在煤炭开挖过程中起着关本文以50101回风巷为研究对象，该巷道位于瓦窑堡组键性的作用。巷道的支护设计关系着煤矿的安全，起着重要第四段顶部，层状产出，煤层厚度0．51～2．95m，平均厚度的作用。本文针对延安某煤矿巷道的支护设计进行研究，给2．19m，属中厚煤层。煤层底板标高在970～1085m之

3、间；煤层出合理的支护设计方案。埋深在35529m之间，平均深度为328m；含较稳定的1—3层夹矸，单层夹矸厚度5—49cm，夹矸为粉砂岩及泥质粉沙1支护设计原理1．1巷道破坏的机理分析岩，结构较简单。煤层顶板岩性大多为灰黑色薄一中厚层状的油页岩，局部为灰色厚层状的粉砂岩；底板多为灰黑色泥通常情况下，巷道的破坏主要表现为围岩破坏和过大的变形，从内部机理上分析，主要是巷道围岩在地层压力作用岩或粉砂质泥岩。下产生的破坏LlJ。巷道开挖后，其围岩应力进行重新分布，当3支护设计方案分析巷道受到的应力值超过部分围岩的塑性极限或使围岩进入3．1松动圈测定

4、方案显著的塑性状态，巷道就发生显著的变形及破碎现象，如顶针对该工程条件，依据松动圈理论，确定该巷道的支护板的下沉、底板起鼓，帮部破碎等。设计方案。在分析地质条件的基础上，针对该巷道的特点，进1．2巷道支护设计机理行现场测定巷道的松动圈范围。现场采用多点位移计t4JN定巷道支护设计理论已经发展的较为成熟，常用的支护设巷道的松动圈范围，多点位移计如图1所示，其原理是在要计理论有悬吊理论，组合梁理论、松动圈理论等脚。悬吊理论测定位置处先钻一定深度的孔，依据孔的深度在不同位置处认为巷道破坏只是在围岩的表面，在一定深度范围内有稳定安放监测点，并固定，

5、最后根据不同位置处监测点的位移确的岩层，支护时可将锚杆打在稳定岩层上，从而将下部破碎定巷道松动圈的范围。的岩体固定，达到支护的效果。组合梁理论认为顶板岩层中存在若干层，锚杆打入岩体后，既可以增加岩层间的摩擦力防止错动，还可以避免岩层出现离层现象。松动圈理论[认为巷道在地应力作用下，从围岩远处到巷道内壁总共可分为3个区：弹性区、破裂膨胀剧烈区、破裂膨胀稳定区，支护时，若锚杆长度超过破碎区的深度，便可达到支护效果。2工程地质条件该煤矿位于陕北黄土高原腹地，属于典型的黄土高原地貌。区内地表水均属黄河水系，属于季节性河流。构造位置处图1多点位移计示

6、意图·25·一试验研究翘建I前2014生裂隙水作用下危岩体稳定性分析林富财(厦门地质工程勘察院，福建厦门361000)摘要危岩体的稳定性问题在时间和空间上都极为复杂。本文仅针对因降雨而产生作用于危岩裂隙中的裂隙水水压，对危岩体稳定性的作用机理进行模拟分析，进而阐述裂隙水作用下危岩体失稳破坏过程。关键词危岩体；稳定；裂隙水；耦合机理0引言花岗岩发育地区，危岩地质灾害时有发生，特别是在每危岩体在其形成过程及形成后的长期岁月中，一方面由年的雨季期间，危岩体失稳致灾事件尤为突出。本文仅针对于岩体本身所特有的物质结构、成分、构造的复杂性，另一方因降雨

7、而产生作用于危岩裂隙中的裂隙水水压，对危岩体稳面由于一些经常变动的各种类型的外因的反复作用和工程定性的作用机理进行模拟分析，进而阐述裂隙水作用下危岩活动，使得危岩体稳定性问题在时间和空间上都变得极为复体失稳破坏过程。杂。危岩的发育有其特殊的环境岩土工程条件，是岩层组合、1裂隙水致灾机理分析地貌特征、地质构造、降雨、地震及地下水等多因素异变耦合1．1降雨对危岩体发育的影响的结果。目前，大多数人对危岩发育的认识都只是作定性的降雨为危岩体失稳破坏的主要激发因素。雨水经地表下分析，并且无法把握各环境因素的内部关系，导致参数选取渗至岩体裂隙中，其作用

8、主要有二方面：一方面降低结构面失去其真实性，最终无法准确判定危岩的稳定状况Ⅲ。的粘聚力与内摩擦系数等力学参数；另一方面，降雨产生了测试孔在巷道开挖后布置，紧邻掘进面布置在巷道顶板