中厚煤层大断面多巷道联合布置支护技术研究.pdfVIP

总第 196期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2015．12．017 中厚煤层大断面多巷道联合布置支护技术研究 孟 君 (西山煤 电集 团公司．山西 太原 030053) 摘 要 ：针对大断面矩形巷道在中厚煤层中联合布置的巷道围岩控制问题 ，以漳村煤矿 +480 水平行人 大巷 Ⅱ段为工程背景 ，研究变形机理和巷道控制技术。根据该行人大巷 Ⅱ段的工程概况、变形及破坏情况 选择5个具有代表性地段进行现场调查，其变形与破坏主要以顶板严重下沉、底板鼓起 、锚索破断、锚杆断 裂、侧帮外凸为主；采用变形量围岩分类法、锚喷支护围岩分类法和巷道类别的预测方法等将 +480m水平 行人大巷 Ⅱ段的各调查段巷道稳定性分为Ⅲ、Ⅳ两类，借助于工程类比、数值模拟计算等方法，确定该巷道 “整体加固+局部补强”的支护方案，通过现场监测数据分析表明：经过60d，巷道两帮收敛量最大值仅为 60mm，顶底板移近量最大值仅为 124mm，监测后期的收敛速率均小于 1mm／d，同岩变形处于稳定状态 ， 保证了巷道的正常使用。 关键词：大断面；矩形巷道；变形破坏；中厚煤层；联合布置 中图分类号：TD353．6 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2015)12—0043—03 大断面巷道围岩稳定的控制是各煤矿高效安全 +480m水平材料大巷、胶带大巷、二号回风大巷、一 开采所面临的迫切需要解决的科学问题之一，国内 号回风大巷平行布置 ，该巷道规格为矩形巷道 ，净宽 外许多工程技术人员和专家学者对其进行了研究并 ×净高=5．0m×3．5m，净断面为 17．5m ，如图1所 取得 了较多的应用与理论成果。齐干、孙晓明[1I2] 示 。 等在支护设计上提出了非线性及耦合设计和分步联 副立井0==二] 合支护；何满潮 、祁和刚等L3]在控制技术上提出了 I48o材料大巷二段 预留刚隙柔层支护，注锚加 固和锚喷注支护，拱形叠 3 480胶带大巷二段 号 加底拱全封闭工字钢支架，高强度耦合支护技术和 联 480行人大巷二段 络 刚柔耦合动态加固技术；柏建彪、刘泉声等_5 在理 巷 论上提出了二次支护理论和围岩强度强化理论。但 从许多矿区大断面巷道 (特别是具有相当服务年限 图 I 漳村煤矿 +480m水平行人大巷 Ⅱ段位置 长度的运输巷、行人巷及其他硐室)的应用现状来 煤层平均厚度为6．06m，倾角平均为西倾2。， 看，仍有相当部分工程需要进行返修 ，维护费用直线 直接顶为平均厚4．30m的深灰色泥岩，直接底为平 上升．极大的威胁了煤矿高产高效安全生产。 均厚 1．151TI的深灰色泥岩，基本底为平均厚 2．80m 漳村煤矿 +480m水平行人大巷 Ⅱ段是典型的 的浅灰色细粒砂岩。 中厚煤层 中联合布置多条巷道 的大断面矩形巷道 ， 1．2 变形破坏特征分析 巷道跨度达 5m，如何有效的控制巷道围岩稳定，保 +480m水平行人大巷Ⅱ段主要采用高强度螺纹 证巷道长期安全使用成了影响漳村煤矿经济效益的 钢锚杆 、高强度预应力锚索树脂加长锚固组合支护方 一 个关键因素。因此，基于大断面巷道 围岩稳定控