软岩巷道应力治理研究与实践

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1、2010年第12期中固高新技术企业N0．12．2010(总第147期)ChinaHi-TeehEnterprises(CumulativetyNO．147)软岩巷道应力治理研究与实践陈相鹏(中国矿业大学研究生院，江苏徐州221008)摘要：孤岛工作面软岩巷道。由于受空区采动影响。支架受压比原始应力高数倍、数十倍甚至更高，致使巷道破坏和收敛十分严重，对工作面前期的正常掘进以及后期回采影响极大。文章针对软岩巷道掘进期间矿山压力治理以及不同条件下的交岔点支护工艺和支护材料的选择上进行了深入的研究和探索

2、，总结出了一套较好的办法，为类似条件下的软岩巷道掘进提供了技术保障。关键词：软岩；巷道应力治理；锚杆加固；支护方案；效益分析中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1009—2374(2010)12—0135—03一铺设，不利于安全生产。、项目背景(2)根据现有的支护形式，通过增大主巷工字钢长度，使郑煤集团米村煤矿井田面积13．4平方公里，主要开采山抬门棚柱腿架在主巷工字钢梁的后身，靠梁齿外侧，紧贴煤壁西组二叠系二1煤层，现生产能力150万吨／年，已处于矿井抬门，提高支架抗侧压力，增大巷道

3、的断面。1)工字钢规格：回采后期，井下所布置工作面多为孤岛工作面，受空区采动影靠u型钢过渡棚工字钢的规格决定交叉点的断面，若一侧开响，容易形成叠加集中应力，煤层受到较高的地应力作用，其口需摘柱腿的工字钢梁净裆等于过渡棚工字钢梁净裆长加上完整性已全部受到破坏，产生很多裂隙，矿山压力显现明显，工字钢一侧的下扎宽度再加上工字钢的厚度，需摘柱腿一侧原采用29#12mU型钢支架，变形量剧烈，巷道掘进数天内已的梁齿与工字钢梁的夹角为85。，梁齿外加长450mm，两侧不能满足正常使用，为安全生产带来极大的不便

4、。梁齿内侧加焊100×50×50mm(长×宽×高)的三角肋板。二、技术路线及方案实施此交叉点过渡棚工字钢的规格为3．8×3．5m工字钢，需摘柱腿工字钢规格为4．6×3．5mo其特制工字钢结构如图2所示。(一)优化交岔点汇集处的支护方案2)施工工艺。在原260061下车场采用4．6×3．5m工字钢260071上车场利用原260061下车场进行施工，交岔点架8棚，采用4．0×3．5m工字钢“一捻五”抬门，靠4．6m工字处汇集四个“十字头”，压力层层叠加，既要保证巷道使用断钢架3棚318×3．5m工字

5、钢，将中线、三角线捻正后，架2棚面，又要确保使用时间，因此支护难度非常大，如图1所示：3．8×3．5m工字钢，向前变为4．6×3．5m工字钢架9棚，然后架6棚3．8×3．5m工字钢，面向施工方向左帮使齐，过渡棚与特制工字钢之间棚距必须达到0．6m，无极绳绞车房帮靠梁齿内侧采用4．5×3．5m工字钢“一捻三”抬门，下付巷开口帮采用4．5×3．5m工字钢“一捻五”抬门，回风联眼帮采用3．5m工字钢两根联锁，根据皮带铺设需要摘腿。3)为增加支架的整体稳定性，抬门梁腿各安装三道(450×500×lOmm

6、)铁夹板。图22．锚索加固。图1(1)加固机理。为保证交叉点使用效果，增强十头抗压1．暗抬门支护。能力，对整个“十字头”进行打锚索喷浆，锚杆在层状顶板中(1)支护原理。原煤巷支护形式主要采用29#12mU型具有将“叠合梁”转化为“组合梁”的功能，软弱围岩中锚杆的钢支护，巷道交岔点根据设计位置改变支护形式采用12#工“压缩拱”功能等。锚杆的锚固作用体现为径向和切向锚固力字钢3．5×3．Om(梁x柱)，在靠支巷一侧架“一捻三”工字钢的作用。径向锚固力与普通框式支护所提供的支护力类似，抬门棚，另一侧架

7、工字钢戗棚，摘除支巷一侧的柱腿。巷道使都是对围岩施加围压，将围岩由单向、双向受力状态转化为双用过程中出现以下问题：1)支架稳定性差，工字钢梁柱弯曲向、三向受力状态，提高围岩的稳定性。围岩体的变形大多是变形，抬门棚梁翻、梁柱错口，巷道使用年限短，维修量大；2)从岩体中的弱面开始的，在围压的作用下，围岩沿着弱面滑动交岔点处有效断面小，影响矿井运输、通风、行人、排水、管线或张开，最终导致巷道断面的收缩，由于锚杆秆体贯穿弱面，一135—它限制围岩沿弱面的滑动和张开，这种限制力称为切向锚固处，腿尖向上0．

8、2～0．3m处，工字钢之间搭接为0．3m。力。切向锚固力改善了弱面的力学性质，从而改善了围岩的3．提前进行煤体卸压。掘进工作面压力集中点在掘进力学性质。因此锚杆是兼有支护与加固两种作用的较完美的前方5～6m，通过提前打钻孔，让压力向前运动，减少工作面支护形式。压力集中的问题，钻孔数4个，钻孔水平间距0．8m，垂直间距利用锚索将被动支护悬吊在基本顶上，通过对锚索增加1．0m，在每班施工前进行，采用气动式钻机配合1．0m麻花钻要求的预应力，提高主动支护效果，但锚索预应力在平面上的杆进行打眼卸压。影响