先让压后补强支护在高应力极破碎软岩中的应用.pdfVIP

2015年第5期 中州煤炭 总第233期 先让压后补强支护 在高应力极破碎软岩 中的应用 郝先虎，孙继华，刘煜伟 (河南能源化工集团 鹤煤五环分公司，河南 鹤壁 458030) 摘要 ：鹤煤五环分公司一600m南大巷受高应力和破碎软岩影响，支护工作异常困难 。五环分公司工程技术 人员在掌握软岩运动变形规律 的前提下，采用先让压后补强的支护技术 ，先进行有控制的让压 ，待 围岩变形 稳定后进行补强支护 ；各种支护共 同承受围岩应力，巷道没有再发生 明显的变形，支护效果 良好。 关键词 ：高应力；极破碎软岩 ；让压支护 ；补强支护 中图分类号 ：TD353 文献标志码 ：B 文章编号 ：1003—0506(2015)05—0068～o3 1 概 况 鹤煤五环分公司位于鹤壁矿区中部 ，开拓方式 为立井 、暗斜井 、多水平主下山开拓。现开采二叠系 山西组二 煤 ，煤厚平均 8m，煤层倾角平均20。；矿 井整体地质构造形态为 2条大断层夹一个向斜轴 ， 受断层和向斜影响，岩体应力集 中，节理发育。 一 600m南大巷位于鹤煤五环分公司延深采区 下部 ，受矿井条件 限制 ，布置在五矿 向斜轴部附近 (图 1)；该巷道布置在二，煤底板岩层 中，巷道顶板 图1 —600m 南大巷平面位置示意 距二，煤底板 10～16m，在砂质泥岩及泥岩中施工。 该巷道两端分别连接 3307中巷和延深四车场，两侧 造成巷道破坏的主要原 因。 分别为 一600m泵房 (变电所)和 一600m水仓 ；巷 2．2 巷道所处层位影响 道设计形状为斜墙半 圆拱形 ，设计掘进断面 19．01 一 600m南大巷围岩多为泥岩，受泥岩本身性 m ，净断面 l3．73m ，设计长度97．45m。受高应力 质影响，巷道 自稳时间短 、变形速度快 ，是造成巷道 影响 ，巷道岩性极其破碎 ；掘进过后 ，顶板开裂和底 破坏 的一个重要原因 。 鼓现象严重，不但影响施工进度 ，而且造成安全 隐 2．3 硐室群的叠加应力影响 患。因此 ，必须寻求合适 的支护方式来保证巷道的 一 600m南大巷受 一600m泵房、变电所、水仓 完整性和稳定性 。 等工程施工的扰动和硐室群 的应力叠加影响 ，叠加 的应力峰值达到原岩应力的2～3倍 ，围岩应力达到 2 破碎软岩巷道变形破坏机理分析 塑性屈服条件，巷道两帮发生塑性流动，是造成巷道 2．1 上覆岩层压力和构造应力影响 破坏的另一重要原因 。 根据巷道施工地质资料显示 ，一600m南大巷 3 支护机理 埋深较大 (770m)，再加上处于 “五矿向斜”轴部 (地 质构造异常区)，自重应力和残余构造应力叠加是 3．1 让压支护 让压支护并非最终支护 ，在大埋深 、高应力 、极 破碎的软岩内，如不让压 ，现有的支护手段根本无法 收稿 日期 ：2015—02—25 作者简介：郝先虎(1979一)，男 ，河南邓州人 ，工程师 ，硕士 ，2003年 抵抗矿山压力 ，让压支护可在加固围岩的前提下 ，提 毕业于河南理工大学 ，现从事矿山建设 、地测 防治水工作 。 高其支撑能力和抗风化能力 ，同时允许 围岩在有效 · 68 · 2015年