高阳矿21108材料巷过断层支护技术应用.pdf
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1、54江西煤炭科技2023年第3 期高阳矿2 110 8 材料巷过断层支护技术应用郭鑫琳(山西蒲县华胜煤业有限公司,山西临汾0 412 0 6)摘要:以高阳煤矿2 110 8 工作面材料巷为对象,基于工程地质条件提出锚杆索+钢筋网+钢带联合支护技术,并对锚杆长度、直径、间排距和锚索间距等技术参数的合理性进行计算,工程应用表明:采用联合支护技术后,巷道顶围岩变形量较小且处于允许范围内。关键词:掘进巷道;断层破碎带;支护参数;围岩控制F17断层中图分类号:TD263.4+2;TD353Application of Support Technology at 21108 Material Lane i
2、n Crossing Fault in Gaoyang CollieryAbstract:Based on the engineering geological conditions at 21108 material lane of Gaoyang Colliery,the combined supporttechnology with bolt anchor,steel mesh and steel belt is proposed together with the calculation of the reasonableness of technicalparameters such
3、 as bolt length,diameter,inter-row distance and anchor spacing,whose engineering application shows that thedeformation of the top surrounding rock of the roadway is small within the permissible range after adopting the combined supporttechnology.Key words:excavation roadway;fault fracture zone;suppo
4、rt parameters;surrounding rock control由于断层破碎带处的围岩赋存环境及物理力学参数差异性较大,围岩支护困难,巷道变形严重,影响矿井的安全高效生产1-5。以高阳煤矿21108工作面材料巷过断层为工程背景,对断层影响下的巷道围岩控制进行探究,以期降低施工风险,保证巷道通过断层影响区域时的施工安全以及巷道围岩的稳定,既保证矿井的安全生产,又提高了矿井的经济效益。1工程概况高阳煤矿2 110 8 工作面开采太原组9号、10 号和11号煤层,根据邻近二采区大巷以及2 110 9工作面、2 110 7 工作面揭露的实际煤层情况,该区域地质构造较发育,煤层总厚度平均约8
5、.2 m,煤层稳表1煤层顶、底板情况顶底板名称岩石名称厚度/m暗灰色石灰岩,致密坚硬,含老顶上K,灰岩6.60方解石脉,燧石,动物化石。暗灰色石灰岩,性脆,含泥质,直接顶下K2灰岩2.07上部有0.2 3 m燧石灰岩,含动物化石。灰色泥岩含植物化石,局部含直接底泥岩2.89砂质及铝质。灰色细粒砂岩,含黄铁矿,下老底细粒砂岩3.08部夹少许砂质泥岩。文献标识码:BGuo Xinlin(Shanxi Huasheng Coal Industry Co.,Ltd.,Linfen,Shanxi 041206)定,煤层倾角0 14,平均5。煤层顶、底板情况如表1所示。21108工作面北为二采区轨道巷(9
6、0)保安煤柱,东为2 110 9工作面(开采结束约5个月),南为偏店逆断层,西为2 110 7 工作面(正在开采),21107、2 110 9工作面的煤柱尺寸均为10 m。2 110 8工作面地面对应位置为高阳煤矿东风井西南方向278m处,地表为黄土覆盖。地面标高为+8 52+927m,工作面标高为+542 +57 2 m。2 110 8 材料巷道平面布置如图1所示。NO21109运21108材料巷岩性特征21108运纳#21107材科福图12 110 8 材料巷道平面布置21108材料巷为矩形断面,尺寸为:高宽=3.15m5.1m,走向长度为540 m,无断层影响时支护参数为:巷道顶板采用直
7、径为22mm文章编号:10 0 6-2 57 2(2 0 2 3)0 3-0 0 54-0 36502023年第3 期2200mm高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆的设计间排距为110 0 mm1100mm,巷道的两帮采用直径为22mm1800mm高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆的设计间排距为110 0 mmX1100mm,每根螺纹钢锚杆配套可调心拱形高强度托盘,规格为150 mm150mm10mm,同时配套使用两支树脂药卷。同时巷道顶板采用17.8mm4000mm的锚索,锚索的间排距为2000mm3000mm,巷道顶板、两帮铺设长宽=2900mm1100mm的六边形金属网。F17断层走向8 4
8、,倾向17 4,倾角3 6,为正断层,落差约8.5m。2 110 8 材料巷掘进期间F17断层对巷道围岩稳定性影响较大,预计影响长度50 m,需要对该段巷道围岩的支护进行加强设计,保证巷道掘进及后期运营时的安全。2巷道支护方案2.1巷道支护材料选择(1)巷道顶板锚杆:采用22mm2400mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆,每根锚杆配套1支K2355的药卷,1支CK2355的药卷。顶锚杆配合使用BHW-280-4.5X4800mm的钢带。每根螺纹钢锚杆配套规格为150 mm150mm10mm的可调心拱形高强度托盘配减摩垫圈叠加安装。锚杆预紧力矩3 0 0 Nm。(2)巷道两帮锚杆:采用22mm24
9、00mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆。每根锚杆配套一支CK2355和一支K2355的药卷,锚杆安装时采用BHW280-4.5400mm的钢带托板与150 mm150mm10mm的可调心拱形高强度托盘配减摩垫圈叠加安装,托板要密贴煤帮,不松动。预紧力矩3 0 0 Nm,锚固力2 2 8 kN。(3)巷道顶板锚索:巷道顶板采用21.8mmX5800mm的中空注浆锚索,该锚索为常规中空注浆锚索,采用锚固剂进行锚固,首先使用32mm钻头和风钻进行锚索眼的施工,然后进行止浆塞的安装,再使用风钻带动锚索将MSCK2380树脂药卷推到眼底,锚索锚固长度为150 0 mm,最后进行锚索的张拉和注浆。锚索全部垂
10、直巷道顶板施工,每根锚索配套使用一块长宽厚=3 0 0 mm300mmX14mm的拱形高强度铁板与球形垫圈叠加安装,每排锚索配套使用一片BHW-280-4.53300mm的钢带。每隔2 m在巷道前进方向的左帮施工1根21.8mmX4300mm的中空注浆锚索,采用江西煤炭科技MSCK2380树脂药卷进行锚固,距顶板150 0 mm,锚索与巷帮垂直方向角度为10。锚索配套使用一块长宽厚=3 0 0 mm300mm14mm的拱形高强度铁板与球形垫圈叠加安装,锚索锚固长度为150 0 mm,同时配套使用一片BHW-280-4.5X3300 mm的钢带。注浆材料采用水泥一水玻璃双液浆,其水灰比为0.8,
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