动压影响条件下底板软岩巷道支护技术研究.pdf
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1、科学管理 226 2023年第9期软岩巷道支护,历来是矿山巷道工程的难题。特别是煤层顶底板岩性均为软岩时,煤巷围岩变形量较大、控制难度较高,特别是巷道周边存在采掘作业面时,巷道在采动压力作用下围岩变形更为明显。众多学者对动压影响软岩巷道支护进行研究,其中杨刚1以屯兰矿18503工作面巷道支护为工程背景,综合使用理论分析、现场实测以及数值模拟分析等技术手段,对软岩围岩变形破坏机理以及围岩变形诱因进行分析,并提出强化围岩稳定性及支护体系强度为核心的围岩支护方案,实现了巷道围岩变形有效控制;刘建功2以x辛置矿运输下山支护为例,通过理论分析构建动压影响软岩巷道围岩塑性区分布范围计算模型,并通过钻孔窥视
2、技术验证理论计算模型,根据围岩塑性区分布范围提出通过全断面双壳锚注技术支护围岩,实现动压影响软岩巷道围岩变形有效控制。本文以焦煤矿8505工作面回风巷围岩控制为工程背景,针对性提出动压软岩巷道围岩支护技术方案,实现了巷道围岩有效控制。1 矿井概况焦煤矿位于山西怀仁市何家堡乡石井村,井田面积4.339km2,设计生产能力150万吨/年,8505工作面现主要开采5#煤层,煤层平均倾角4.6平均厚度3.5m,直接顶为3.86.7m 泥岩、硬度1.52.7,基本顶为3.78.5m 的粉砂岩、硬度3.75.6;直接底为2.23.9m泥岩、硬度1.52.7,基本底为厚度 4.17.4 m 的石灰岩、岩体普
3、氏硬度 3.46.2。8505工作面回风巷沿着5号煤底板掘进,长度3200m,巷道顶底板均为泥岩,加之巷道周边采掘影响,巷道出现较为明显的底鼓、巷帮收敛变形。对巷道围岩变形监测发现巷道水平收敛量介于150580mm、底鼓量介于290760mm,围岩变形量大给巷道正常使用带来制约。矿井经过综合技术分析并结合工作面回风巷现场情况,提出采用注浆锚杆+表面喷浆方式对巷道围岩进行支护,通过注浆锚杆提高顶板、底板泥岩强度及抗变形能力,表面喷浆实现表面岩体裂隙封堵,解决围岩强度低、动压影响下巷道巷道围岩变形量大问题,为巷道使用创造良好条件。2 巷道原支护存在问题分析及支护参数优化2.1 巷道原支护问题分析2
4、.1.1 原支护方案8505工作面回风巷净宽、净高分别为 5.3m、4.2m,净断面积为 23.26m2,巷道断面大且顶底板均为软弱的泥岩。用锚网索支护方式,断面如图1所示。顶板用规格22mm2500mm螺纹钢锚杆+规格150mm150mm10mm高强度方形托盘,每排8根,设计间排距800mm750mm;护表用桁架(12mm钢筋焊接组成),宽为80mm、长为5250mm。顶板补强用规格21.6mm8500mm钢绞线锚索+规格300mm300mm16mm高强方形托盘,锚索按照43布置方式,一排3、4 根时间距分别为1600mm、1200mm,排距均为1200mm。巷帮用22mm2500mm螺纹钢
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