余吾矿区深部半煤岩巷道围岩控制技术研究.pdfVIP

总第196期 余吾矿区深部半煤岩巷道 围岩控制技术研究 郝 军 ，成小雨 (1．潞安集团余吾煤业公司，山西 -K治 046103；2．西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054) 摘 要：高应力区软岩巷道支护的问题是制约煤炭企业发展的一大难题。采用地质调查、数值分析、室 内 力学试验、T程类比、现场试验监测和优化设计等综合集成研究方法，系统地研究了巷道的复杂赋存条件 ， 揭示了半煤岩巷道的破坏机理 ，提出了经济合理的支护方案确保了半煤岩巷道的围岩稳定。研究结果表 明：余吾煤业$2206进风巷顶板围岩分级为II级，帮底围岩分级为V级；同岩存在张拉破坏和剪切破坏两 种形式 ，决定了半煤岩巷道围岩的破坏机理：提出的支护对策和支护方案有效控制了$2206进风巷的围岩 稳定性。 关键词 ：深部；半煤岩巷道：围岩控制；巷道加固 中图分类号：TD353 文献标识码 ：B 文章编号 ：1005—2798(2015)12—0068．04 近年来，随着煤炭开采深度的不断加深，在深部 1 余吾煤矿 $2206进风巷围岩赋存条件 高应力及复杂地质条件 的影响下．巷道支护问题 日 益突出，给企业 的安全生产带来 了巨大挑战 ¨-3]。 1．1 围岩物理力学性质 余吾煤业 $2206进风巷最大埋深约560m，巷道围 为了揭示高应力软岩巷道的变形力学机制，为 岩属大规模松软围岩，与 $2206胶带巷和 $2207回 深部高应力软岩巷道支护设计提供依据 ，在现场进 风巷之间问距分别为 35m和30m，巷道布置较为 行了取样 ．并制成标准试件进行了岩石室 内物理力 密集，且巷道围岩松散破碎 ．受高地应力和应力扰动 学性质试验。 的影响，巷道产生了大变形甚至失稳破坏的现象．严 实验研究表明：岩样在 自然状态下单轴抗压强度 重影响了巷道的正常使用和企业安全生产。 为60～86．7MPa．弹性模量为 33．4～46GPa，变形模 量为33．5～47．1GPa，}白松比为0．13～0．28。煤样 自 国内外学者对关软岩巷道支护问题进行了大量 然状态下单轴抗压强度为 11．81～18．99MPa，弹性模 的实践研究，取得 了丰硕的成果_4-6]。总结得出了 量为 8．88～10．88GPa．泊松 比为 0．23～0．34 软岩巷道支护的三个层次，即支护力仅作用在巷道 1．2 围岩水理性质 围岩表面的第一层次，如支架和碹体 ；支护力不但作 1．2．1 化学成分 用于巷道围岩表面，而且也作用于巷道 围岩 内部的 采用矿物全分析的方法，对岩石矿物组分进行 第二层次，如锚杆、锚索支护：改善巷道 围岩性质和 全面分析。以掌握岩石矿物中各种化学组分的含量。 状态，提高围岩强度的第三层次，如注浆。而效果最 首先通过光谱半定量分析，确定矿物全分析的项 目， 好的支护形式应该是各层次联合应用组成的联合支 而后进行定量分析。围岩化学成分的测试结果表 护形式。基于上述支护思路，国内外学者进行了大