冲击性岩层中巷道支护形式的探讨与实践 .pdfVIP

学兔兔 2011年第12期 煤 炭 工 程 冲击性岩层中巷道支护形式的探讨与实践 闫昕岭 (中平能化建工集团有限公司建井三处，河南平顶山 467000) 摘 要：针对矿井深部冲击性岩层中巷道支护的难题，结合平煤股份公司四矿三水平进风井 的实际情况，分析了冲击性岩层的表现特征，按冲击发生的时间提出了“现冲击”和 “后冲击” 的划分概念；对有后冲击现象岩石巷道可能的有效支护形式及优、缺点进行了分析、对比，对各 种防冲支护、防冲组合支护的适用条件进行了相应界定；在实践基础上，提出了不同地质条件和 不同冲击强度下巷道防冲支护的选择标准。 关键词：冲击性岩层；地应力；岩石巷道；防冲支护形式 中图分类号：TD353 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2011)12-0037-03 随着我国煤炭资源的持续开发，各矿区的平均采深不 变特征不明显，其所受应力达到某一极限值后，即出现冲 断加大，为此，在矿井深部的巷道施工过程中，遇到两个 击现象…。在施工实践中，发生在施工工作面的 “现冲 难题：一是软岩巷道的有效支护问题，二是具有冲击性岩 击”现象，一般认为构造应力或转移应力作用大。施工过 层中巷道的有效支护问题。前者由于出现较早，各矿区和 后发生在工作面后方的 “后冲击”现象，一般认为重力应 科研机构已做了大量的实验研究，基本上已形成了符合我 力的作用大 。而后者也正是本文探讨的问题。 国实际的软岩支护理论和支护方法，实践中也取得了较好 另外，还有一种现象，就是同一岩层、同一埋藏深度， 的效果。后者问题的出现整体上较晚，与采深的相关度大， 当岩层处于地质构造较多、完整性变到严重破坏的区域时， 且目前也不具有普遍性，各涉及矿区都在结合自身的实际 该岩层就会失去冲击性，表现出软岩的受力特征 J。 情况进行探索和实践，还没有形成一套行之有效、有普遍 2 冲击性岩层中巷道支护形式和优、缺点 适用性的支护方法体系。软岩巷道支护和冲击性岩层支护 是两个地应力表象正好相反的问题，一软一硬，但就实际 2．1 冲击性岩层中巷道的支护设计思路 情况来看，岩层冲击的危害更大，冲击性岩层中巷道的支 冲击地压是地应力集中释放的一种方式，要解决这一 护选择也更为困难。 问题，根据巷道支护的相关原理和目前研究应用的支护形 式，提出了三个方向：一是刚性支护，如钢筋混凝土、金 1 冲击性岩层的表现特征 属支架混凝土等。只要支护形式所能承受的力大于围岩的 根据工程施工实践中收集的资料分析，煤矿中具有冲 作用力，能够克服巷道哪怕轻微的变形，就能避免冲击的 击性的岩层一般具有以下特征： 发生，保持巷道稳定。二是柔性支护，如锚网喷支护、锚 1)埋深较大，上覆较厚岩层。同一矿区，同一岩层， 网喷+锚索支护及可缩性金属支架支护等。即把地应力有 开采深度较浅时没有冲击特性；随着开采深度的增加，当 抵抗性地缓慢释放出来，避免大规模、集中爆发，过一段 达到一定深度时，相同的岩层开始出现冲击性。故理论上 时间后再通过适量的巷修，保证巷道的正常使用 。三是 讲，各矿区都存在一个始冲深度。 刚、柔相结合的支护，或者叫 “有限让压”支护，如 “锚 2)岩层本身稳定，强度大，结构致密，坚硬或较坚 网喷+门支架”支护、“锚网喷+锚索+可缩性金属支架” 硬。有冲击性的岩层，坚固性系数厂一般在8以