云泉15号煤胶带顺槽锚网支护设计研究.pdf

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1、第33卷第8期VOI．33NO．82013年8月山西煤炭SHANXIMEITANAug2013文章编号：1672—5050(2013)08—0055—04云泉15号煤胶带顺槽锚网支护设计研究邢险峰，牛鹏飞，杨永康，康天合，张涛(1．科兴云泉煤业有限公司，山西高平048400；2．太原理工大学采矿工艺研究所，山西太原030024)摘要：根据云泉15号煤的地质力学条件，通过现场调研、室内试验、数值模拟、理论分析的方法，对掘进期间和采动影响下的围岩变形量、离层量、塑性区的分布规律进行研究，并给出了胶带顺槽的支护参数。关键词：胶带顺

2、槽；演化规律；数值试验；支护参数；超前加强支护中图分类号：TD353文献标识码：A我国煤巷锚杆支护理论和技术取得很大的发展。炭系中统本溪组(C2b)；石炭系上统太原组(C3t)；二叠系张国锋嗍等据深部倾斜岩层巷道围岩表现出的非对称变下统山西组(Pls)；二叠系下统下石盒子组(P1X)；二叠系形破坏现象，提出非对称耦合控制对策。杨永康【41等对煤上统上石盒子组(P2s)；第四系(Qob．煤层及顶底板岩巷上方大厚度泥岩顶板破坏现象，提出大厚度泥岩顶板性：15号煤厚2．03～4．66nl，平均3．33rn，平均抗压强度煤巷的支护原

3、则。何满潮[51等根据运输大巷深部软岩工10MPa。直接顶板多为K石灰岩，层位稳定厚度大，局程实践，提出预留刚隙柔层控制方法。刘增辉同等通过相部为泥岩；底板多为泥岩。局部为砂质泥岩、粉砂质泥似模拟试验研究综放煤巷合理煤柱尺寸。康红普同等在岩或铝土泥岩。顶板为炭质泥岩或泥岩时，厚0～2．66m，潞安矿区进行工业性试验，提出全断面强力锚索支护技平均1．6m；其上夹14号煤，厚0～0．7131，平均0．1In；再术。杨永康[81等针对层状碎裂围岩井底特大的断面硐室上为石灰岩，厚6．33～9．46171，平均7．71TI，属下软上硬

4、的的施工性态，研究了高边强围岩的破坏机制，并提出承复合顶板；局部缺失泥岩和14号煤时，15号煤之上直载墙的概念。姜耀东【9】等在现场观测的基础上，提出互补接赋存大厚度石灰岩层，厚6．33～9．46m，平均7．71TI，属控制支护技术。张农l1Ol等针对迎采动工作面沿空掘巷采于稳定顶板，15号煤底板为泥岩。空区边缘不稳定和动压作用强的特点，提出了预应力组2)顶底板岩样的矿物组成和崩解特性。a．矿物组合支护技术。但在特定的围岩具体条件下，锚网支护巷成：顶底板岩样矿物组成的测定是用太原理工大学的道仍需进一步研究。D／MAX一240

5、0型x一射线衍射光谱仪。测定结果表明，顶本文根据l5号煤的地质条件，以胶带顺槽为例，通板石灰岩所含矿物成分主要是方解石(76．4％)、白云石过多种方法，研究了掘进期间和采动影响下的围岩变形为(15．6％o底板铝土质泥岩所含矿物成分主要是伊利破坏规律，给出了合理的支护参数，并在现场进行了工石(9．6％)、石英(9．4％)、方石英(29．8％)、斜发沸石业性试验。(25．2％)、长石(16％)。b．崩解特性：巷道顶底板岩石的崩解软化特性，直接关系到巷道围岩的稳定性与锚固参1工程条件分析数设计。顶板石灰岩经历吸水一风干循环后，岩样

6、保持1)工程地质条件。a．地质概况：井田构造处在我国原样，没有出现破裂崩解，说明其水理性质较稳定，对支东部新华夏构造体系第三隆起带的中段，太行隆起带。护影响不大。底板铝土质泥岩经历吸水一风干循环后，井田位于二级构造晋(城)一获(鹿)褶断带南段。井田总出现崩解，崩解后成块状堆积；用手触碰表面有泥状物，体构造形态为一褶曲构造，地层倾角2。～7。，井田内对巷道围岩的稳定性有一定影响，在支护设计和施工中未发现断层、陷落柱构造，井田构造属简单类型。井田内应予重视。赋存地层由老到新依次有：奥陶系中统峰峰组(02f)；石3)工程概况。相近

7、煤矿对15号煤层巷道一直采用收稿日期：2013—06—05基金项目：山西省科技攻关(工业)项目(2011032101504)，国家自然科学基金项目(51174141，51004075)，中国博士后科学基金项目(20110491631)作者简介：邢险峰(1978一)，男，山西高平人，大学本科，助理工程师，从事采矿工程方面的技术与管理工作。棚式支架、砌喧或者联合支护，存在成本高、效率低、劳表1煤岩层及其力学参数动强度大、事故率高等严重问题。20t1年相邻某矿井改序层密度抗强压度抗强拉度模弹性量泊松内力聚内摩擦岩石名称厚号／m／M

8、Pa／MPa／MPa比／MP角／(。))a用锚网支护后，发生了较大冒顶事故。因此采用先进锚l砂质泥岩2．O255262．O35o0O．2330526网支护技术已成为必然。15号煤胶带顺槽净断面4m×2石灰岩2．02．6O504645o002612．0383m。为保巷道的安全，必须研究特殊条