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《浅谈梯形大断面准备巷道在埋深高应力软岩中的掘进支护技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、浅谈梯形大断面准备巷道在深部高应力软岩中的巷道支护设计与施工技术李文其刘波山东鲁中能源新查庄矿业公司生产技术部肥城271612摘要:针对山东鲁中能源新查庄矿业公司31200东翼深部巷道处于深埋高应力软岩区的实际情况，在分析了原有支护方式不足，特别是应用底角锚杆控制巷道变形,，根据巷道的实际地质情况和煤层结构构造，分析了深埋高应力软岩情况下巷道围岩变形破坏的原因,总结了联合支护的施工经验,选用锚网带+锚索联合支护的方式对梯形大断面巷道进行支护，对于提高深埋软岩巷道的实际支护效果，保障安全开采具有一定借鉴意义。关键词:深部巷道；高应力；软岩；大断面；巷道联合支护前言新查庄矿业公司东翼深部巷道埋
2、藏深度在642m，31200东翼深部巷道采用传统锚网索支护技术,但在31200东翼深部轨道巷施工过程中,出现了顶板下沉严重、底鼓、巷帮煤体呈明显的剪切滑移、及锚杆拉弯变形、锚杆托盘内陷等大变形现象。针对这些破坏情况,在后续的返修和掘进过程中,改变了原有的支护参数,提高了支护强度,同时强调对围岩施加锚网索耦合支护以及对关键部位的有效治理,基本实现了巷道的有效稳定。1工程概况31200东翼深部巷道群埋深-600m～-700m,所处地层为古生界二叠系上统山西组,31200东翼深部轨道巷下段施工范围内煤3Ⅰ直接顶板为灰色至深灰色粉砂岩，厚度为0.5m～5.0m，平均1.8m，泥质胶结，含泥质结核和
3、植物化石，具层理，下部含不规则煤线，f=5.0；基本顶为灰色至灰白色中砂岩，厚度为5.5m～14.0m,平均9.5m,钙质胶结，厚层状，具明显层理，局部夹薄层深灰色粉砂岩f=6.0；直接底板为灰色粉砂岩，厚度为0.8m～2.0m，平均1.5m，粘土质胶结，粘土含量高，富含植物化石，f=4.5；基本底板为灰白至浅灰色中砂岩，厚度为0.8m～10.5m，平均5.5m，以长石石英为主，次为暗色矿物，岩粒易风化，含深灰色粉砂岩条纹和少量植物化石，f=5.5。煤岩层倾角变化急剧,地质构造破坏了岩层的完整性,层理节理发育,围岩容易破碎开裂。62巷道变形破坏的特点及原因分析2.1巷道变形的特点(1)巷道
4、施工30d后开始出现不同程度的变形和破坏,40～50d变形加剧,主要表现在巷顶严重下沉,巷帮挤碎，巷帮煤体呈明显的剪切滑移,底鼓现象严重,锚杆被扭弯、剪断,锚杆托盘脱落或断裂,两帮相对移近量最大达1.5m。(2)巷道修复仍以锚网索为主支护,但由于围岩变形大,持续时间长,修复工作并未有效地控制围岩变形,修复后的巷道仍不能保持稳定。(3)变形后围岩的主要特征是软弱、松散、破碎,软化、泥化现象显著,力学特性显著降低,加上围岩破坏后部分锚杆失效,巷道后期变形加剧。(4)部分地段围岩受地下水的浸泡,岩体泥化现象明显,底鼓和巷道变形更为严重。2.2破坏原因分析2.2.1深部地应力大31200东翼深部巷
5、道群埋深在600m～700m之间,上覆岩层产生的垂直主应力为:由于该处巷道群处于F7与F1-2断层之间,地质构造比较复杂，煤层倾角局部变化急剧,因而处于较高的构造应力区。2.2.2围岩强度较低巷道所处围岩的天然抗压强度仅为1.45～26.7MPa,皆属于软岩类。软岩具有强度小、易破碎、遇水易软化、支护困难等特性,为不坚固岩层。加上围岩易潮解风化，具有高饱和吸水率和强烈的膨胀性，抗干扰性差，放炮震动能导致围岩结构的变化等环境因素对岩层造成的破坏加大表层围岩的裂隙，造成开挖后巷道的自承能力低，自稳时间短，巷道处于极不稳定状态,势必会出现变形破坏。2.2.3支护参数选择不合理巷道原设计支护方式为
6、锚网支护,巷道断面规格：净宽×净高＝3.6m×3.2m。顶板采用L×Φ=2200mm×20mm螺纹钢锚杆支护，锚杆间排距为850mm×900mm，每排布置5根，采用铁托盘压规格为:长×宽×厚=3700mm×220mm×3.5mm的W型钢带，并敷规格为：长×宽=2800mm×1100mm的8#冷拔丝经纬网片，网孔规格为:60mm×60mm，局部地段以6000mm×15.24mm钢铰线锚索加强支护。两帮采用规格为：L×Φ=2000mm×18mm的螺纹钢锚杆，间排距为1000mm×1000mm，每根锚杆锚注K2340型或K2540型树脂锚固剂1块，每排布置3根，第一根距顶板0.8m6，靠近底板的
7、锚杆角度按70°（±5°）打注，采用规格为：300mm×180mm×40mm的木托盘，并敷规格为：长×宽=2300mm×1100mm的8#冷拔丝经纬网，网孔规格为:60mm×60mm，对于巷道所处的工程地质环境,原支护参数存在以下问题:①支护强度不够,且难以形成支护的整体性;②锚杆和托盘不匹配,托盘厚度不够,部分托盘内陷、反转失效导致锚杆失效。另外,加上施工过程中锚杆预紧力不足、巷道支护滞后等因素,巷道关键部位首先发生失
