受重复动压影响巷道支护技术.pdfVIP

学兔兔 第 1期 水力采煤与管道运输 NO．1 2oo9年3月 HYDRAULIC COAL MINING PIPELINE TRANSPORTATION Mar．2009 受重复动压影响巷道支护技术 高有存 李占成 (兖矿集团北宿煤矿 山东 邹城273516) 摘要：针对采区中部上下山及其附近主要片口巷道要多次受到工作面回采与巷道开掘带来的 动压影响。利用实验和数值模拟计算研究。从巷道层位布置、巷道围岩强度两个方面进行了深 入的理论分析，找出了巷道支护的薄弱部位。依据分析，确定了合理的支护方式．取得了理想 的支护效果和明显的经济与社会效益，并为同类条件下的巷道支护提供借鉴。 关键词：重复动压 巷道支护 锚杆 锚索 喷浆 中图分类号：TD353 ．6 文献标识码iB 文章编号il006—0898(2009)0l一0012—03 煤层走向全部沿煤层布置，由于单层煤层的厚度 1 矿井概况 仅有1m，沿煤层布置的巷道必须破底板岩层。沿 矿井井田为一近东西走向、南北倾向的缓倾 煤层顶板掘进。 斜薄煤层，开采深度为地表以下170～480m。可 3 支护方式 采煤层为16煤和1 7煤两层．煤层厚度0．85 1．0m。16层煤顶板为石灰岩，厚度3．8—7．4m， 3．1 强度理论分析 平均厚度5．2 9 m：石灰岩以上为泥岩，厚度 通过对两层煤进行数值模拟计算和强度理 2．2m：再上为粉沙岩，厚度3．6m。底板为铝质泥 论分析研究，16层煤无支护条件下的主应力表现 砂岩。厚度4～6m。17层煤顶板为石灰岩和页岩 为巷道的破坏先从煤层的两帮下位发生。然后逐 相变结构。厚度变化较大，一般为5．36m。底板泥 渐向深部和低都发展。开始由于两帮附近小区 砂岩．厚度2．2m。 域受压发生破坏，导致煤层及顶板对破坏区域压 矿井分为两个水平，到2000年止，第一水平 实。并在此积聚了大量的弹性能。当弹性能超过 煤炭资源已全部回采完毕。开始转入第二水平开 该岩层的极限强度后，由于得不到有效释放，该 采。转人深部回采后，采动压力增大。矿压显现 岩层就会瞬间发生破坏，释放大量的弹性能和势 明显。巷道破坏严重。矿井第一个深部采区集中 能．最终导致巷道失稳。 材料运输下山．大面积出现木棚支架折损。钢棚 声发射范围集中在煤层巷道两帮和底板，巷 支架严重变形。巷道片帮、底臌严重，铁路变形， 道在无支护条件下。边缘区域声发射激烈，声发 影响正常运料和行人。 射密度较大．能量相对较小，但巷道积聚的能量 先从煤层两帮逐渐释放。进而影响到底板。由于 2 巷道布置 该岩层强度比较低，随着能量在此不断积聚，当 16层煤顶板岩层单轴抗压强度101．9MPa， 超出其强度时，能量瞬间释放，造成巷道发生破 底板岩层单轴抗压强度9．3MPa。17层煤顶板岩 坏。 层石灰岩单轴抗压强度90—1