深部高应力强动压巷道围岩强化控制技术研究.pdf

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1、第28卷第2期山西煤炭管理干部学院学报Vo1．28No．22015年5月JournalofShanxiCoal-MiningAdministratorsCollegeMav．2015·煤电技术研究·深部高应力强动压巷道围岩强化控制技术研究4-2文彪张国臣(1．晋中职业技术学院，山西晋中030600；2．平遥兴盛煤化有限责任公司，山西平遥03l100)【摘要】朱集矿1111(1)工作面轨道顺槽底抽巷埋深大，超过800m，服务时间长，且受到钻场强烈动载荷的影响。为加固该高应力强动压巷道，保障安全快速掘进，本文基于深部巷道围岩强化控制原理，提出了高应力强动压巷道分段分区联合支护技术，并结合

2、理论分析与数值模拟对支护参数进行了合理确定。针对11110)-r-作面轨道顺槽底抽巷道掘进工程提出了支护方案。结果表明：分段分区控制技术对高应力动压巷道具有很好的维护作用。该研究结果为深部高应力巷道在受强动压影响时支护形式和技术参数方面提供了参考。【关键词】高应力巷道；强烈动压；联合支护【中图分类号】TD322【文献标识码】A【文章编号】1008—8881(2015)02—0042—04目前我国已基本完成了浅部煤炭资源的开采，2深部高应力强动压巷道围岩强化控制原理随着生产的进行，煤矿开采逐渐向深部矿井转移，2．1基本控制思路深部开采的一个主要特点就是矿山压力明显增高，围岩应力、岩体强

3、度和支护技术是影响巷道周高应力环境给巷道维护带来诸多困难。一些文献对围岩体稳定的三个主要因素l1l，所以深部高应力强深部巷道围岩稳定性与破坏规律做了一些研究，但动压巷道围岩控制也从这三方面展开基本思路。对深部高应力巷道受相邻工作面回采动压影响还2．1．1巷道围岩应力优化没有针对性的研究。本文以朱集矿l111(1)工作面巷道周围岩体相对破碎，通过超强锚杆施以高轨道顺槽底抽巷道掘进为工程背景，分析了深部高预紧力，最大程度地挤压巷道周围岩体，减少巷道应力强动压巷道围岩控制原理，提出了该类巷道分周围岩体中存在的裂隙、空洞和弱面，全面提高巷段分区联合支护方案，为类似条件下巷道支护提供道周围岩体

4、的整体承载能力，使围岩形成具有一定参考。强度与刚度的承载层结构体t21。进而使上覆岩层的1工程地质条件垂直方向应力向着巷道两帮深部转移，达到平衡与朱集矿1111(1)轨道顺槽的顶板瓦斯抽排巷掘有效抵抗巷道周围高水平应力对围岩的剪切破坏在l3一l煤层底板回风大巷中，长度为1767．5m，标作用，使巷道周围岩体受力状态由双向应力状态向高一856m—一928m。巷道为直墙拱形，净断面尺寸：三向应力状态转化，这是巷道围岩微观应力场最有宽为4000mm，高为3400mm，面积为13．7m。巷道顶效的优化手段。底板均是超过7m的厚层状灰绿色泥岩。1111(1)工2．1．2合理利用和充分发挥岩体强

5、度作面轨道顺槽底抽巷埋深超过800m，由于埋深大，必须让围岩与支护形成的共同承载体的厚度所以巷道受到的地应力高，竖向应力超过20MPa。大于松动范围才能够有效地加固巷道松散破碎围该巷道服务年限超过三年，巷道在掘进以后除了要岩。1111(1)工作面轨道顺槽底抽巷围岩稳定，但受长时间的风化和蠕变影响外还将经受两次强烈在强烈动压作用下，松动范围逐渐朝深部发展，导动压的扰动，维护十分困难。在底抽巷中每间隔致更多围岩处在破裂状态，承载能力下降，只有通30m就要布置一处长和宽为5．0m，高为3．Om的钻过有效加固巷道破裂围岩，才能提高巷道周围岩石场。每条巷道有数十个钻孔，钻场开凿时产生的应的稳定

6、性和承载能力。力会对巷道产生剧烈地影响。2．1．3合理支护收稿日期：2015-03—27作者简介：任文彪(1963一)，男，山两平遥人，晋中职业技术学院讲师，国家注册安全工程师。42任文彪，等：深部高应力强动压巷道围岩强化控制技术研究通过提高支护构件的变形刚度可以有效地阻道地质条件不同，对支护的刚度、强度和预紧力的止巷道围岩的变形和破裂失稳。要求都不同，但要超过其临界值。2．2巷道围岩强化控制理论和支护技术2．2．2巷道破裂围岩体强度强化巷道围岩动态分步过程控制技术与强化控制深部高应力动压巷道周围岩体一般强度均比技术很好地解决了这类情况下支护上的困难问题。较低，开始掘进后就会出现破坏

7、，巷道围岩的承载其中巷道围岩强化控制技术包括巷道破坏裂变围能力和稳定性再次降低，只有对巷道周边破碎岩层岩强度强化与锚杆承载性能强化两方面。采取加固措施，才可以提高围岩的整体稳定性与承2．2．1锚杆支护承载性能强化载能力。目前多采用注浆加固与锚杆支护这两种全面增强锚杆支护的承载性能是锚杆支护的技术措施。发展方向[41，其实质是使锚杆支护特性曲线具有及锚杆支护具有抗剪、阻滑的作用；从脆性断裂时、快速增阻的特点和性能。如图1所示，曲线1为强度理论的角度来看，它具