下分层巷道U型钢＋巷旁锚网（索）耦合支护技术分析及应用.pdfVIP

20 煤矿支护 2016年第 1期 下分层巷道U型钢+巷旁锚网(索)耦合支护技术分析及应用 陈顺惠 [徐州矿务集团有限公司旗山煤矿，江苏徐州 22113z] 摘 要 通过分析以往下分层工作面采用架棚支护失败的原因，探索了下分层巷道 力学特征，提 出了下分层巷道应采用 U 型钢+锚网索耦合支护的机理 。实践证 明， 采用 U 型钢支护+巷旁锚 网 (索)加强支护+底角锚杆耦合支护下分层巷道，能 有效地控制巷道顶、底、帮变形 ，支护效果明显提高。 关键词 下分层巷道 联合支护 U 型钢一锚网索 耦合支护 顶为再生顶板 由泥岩、砂岩等岩石再生胶结 1 概 况 而成。整体来说，1321工作面煤层及顶底 岩性均较软 ，属 “三软”煤层。 旗山煤矿 1321工作面位于一850m东一 邻近的1322下分层工作面矿压显现剧 采区，开采夏桥系下石盒子组 3煤 ，标高一 烈 ，支护难度大 ，常规支护的下分层梯形棚 805～ 一 860m，走 向长 640m，倾 向长 或者拱形棚支护受到严重破坏 ，有必要选择 130m。该处煤层为 1、3煤合成区，1994年 与巷道实际条件相适应的支护形式 ，维护巷 1321上层煤工作面回采完毕。 道围岩的稳定性 。 新布置的煤层下分层工作面于 2014年 2月开始掘进 。工作面平均煤厚 2．5m，平 2 下分层巷道失稳机理 均倾角 5。，煤层松软，结构相对简单 。工 作面平面布置如图 1所示 。图中外侧实线图 采用有限元分析法的非线性平面应变模 为 1321上分层工作面，内侧虚线为下分层 型，模拟下分层工作面 ，通过对上覆岩层的 工作面 ，内错距均为 5m。 破碎形式和围岩应力分布规律的模拟，研究 应力的分布规律。上分层 回采后 ，下分层煤 体 内竖直应力 、水平应力及剪应力分布如图 2所示 。图中横坐标为距采空 区边 界距离 (向采空区方向为正)，纵坐标为应力集 中系 数，其中竖直及水平应力均为初始应力 的倍 数 ，剪应力为初始竖直应力的倍数。 由图2可见 ，向采空区内发展 3种应力 的集 中程度迅速降低 ，而向煤体一侧发展集 图 1 1321下分层 I-作面平面布置示意 中程度急剧增加 。下方应力集 中导致下分层 该工作面直接顶为原工作面采空区冒落 回采巷道巷帮深部产生较大位移，是巷帮表 顶板 (即再生顶板)，岩性灰至灰白色泥岩 ， 面位移大的关键原因。 厚度 0～9．7m，强度低 ，性脆，以泥岩为 下分层回采巷道顶板为胶结而成的再生 主，局部为砂泥岩，硬度系数 f值为2；老 顶板 ，具有明显的非连续介质碎裂体或块 2016年第 1期 煤矿支护