充填节理巷道支护技术研究

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1、充填节理巷道支护技术研究薛小龙霍州煤电集团公司生产技术部摘要：针对充填节理岩层抗剪强度低，易发牛滑移剪切和弯曲下沉的问题，而采用锚杆支护可为充填节理提供法向应力以提高其抗剪强度和粘聚力，因此提出以锚杆支护为主，锚索和锚网支护为辅的支护形式来控制充填节理巷道围岩变形的方案。矿压观测表明，该支护方案可保证巷道围岩稳定性。关键词：充填节理;锚杆支护;抗剪强度;围岩稳定;作者简介：薛小龙（1988-）,男，山西永济人，2013年毕业于太原理工大学，现从事矿井开掘系统相关工作。收稿日期:2017-6-26SupportingTechnologyofRoadwaySurroundingR

2、ockContainingInfilledJointsXueXiaolongHuozhoucoalpowerco.,LTD・productiontechnologydepartment;Abstract：Forfillingjointrockshearstrcngthislow,easytoslipofshearandbendingsubsidenceproblems,andusingboltsupportcanprovidemethodtostressforfillingjointstoincreasetheshearstrengthandcohesiveforce,thu

3、sputforwardisgivenprioritytowithboltsupport,anchorandanchornetsupportingauxiliarysupportformtocontrolfillingjointdeformationofsurroundingrockofroadway.Minepressureobservationshowsthatthesupportschemecanguaranteethestabi1ityofthesurroundingrock.Keyword：Jointfilling;Boltsupport;Shearstrength;

4、Thesurroundingrockstab订ity;Received：2017-6-261试验巷道地质条件某矿主要含煤地层为山四组和太原组，共含煤12层，其中3号为井田内大部分可采煤层，9+10号和11号煤层在井田内赋存稳定，为主要可采煤层，其余煤层不开采。该矿为资源整合矿井，木次试验巷道为原有小断面巷道扩刷而成的矿井副平嗣，巷道断面为矩形，高5440mm,宽3920mm,断面积为21.32m,巷道沿着9+10号煤层顶板掘进，9+10号煤层平均厚5.0m,直接顶为厚3.1叭节理裂隙发育、泥质充填的灰黑色泥岩，老顶为厚8.15、呈层状、节理裂隙发育不规则且泥质充填的深灰色K2

5、石灰岩，直接底为厚4.0n）的灰黑色砂质泥岩，老底为厚5.5的深灰色粉砂岩。通过现场锚杆施工发现，直接顶泥岩和老顶K2石灰岩内有几层被一定厚度黄土所充填的节理裂隙，由于该层黄土充填节理的存在，导致顶板下沉量相对较大。在巷道顶板钻深度为6叭直径为32mm的钻孔，通过钻孔窥视仪对顶板岩层具体情况进行窥视，通过窥视发现在距离巷道顶板1叭2m和4m处含有3条黄土充填的节理裂隙，该充填层厚度约80^90mm,分层相对明显且呈近水平分布，同时在煤帮与巷道顶板的交界处赋存一层150伽厚的黄泥夹层。2充填节理的概念及其特征地下煤岩在受到地壳运动、地质构造或开采活动的影响，会形成一系列节理裂隙

6、,这些节理裂隙在结构性质上体现出各向异性及非均质性。两侧岩体未产牛显著相对移动的裂隙则成为节理，而有些张开节理会被其它地质体所充填，最终形成具有充填物的节理，则把这类节理称为充填节理，一般常见的充填物有粘土、黄土、沙砾等，由于该类充填物胶结性质较差且较为软弱，则使充填节理的性质发生变化，通常表现为节理面的剪切破坏。充填节理的几何特征对其剪切变形破坏影响明显，充填节理的剪切性质受起伏度、粗糙度和充填度3个因素影响。起伏度即节理面凸台起伏变化情况，当节理面法向应力较小时，岩体会沿着节理面凸台发生移动变形，即节理面的剪胀效应;粗糙度即节理面凸台凸起程度大小，在较大载荷作用下，凸台会

7、被磨损剪断;充填度即节理裂隙由于地质构造作用被软弱的粘土、黄土或沙砾等充填的厚度,通常以充填物厚度与节理凸台高度的比值来表示充填度。由于充填物的存在，会使节理面的剪切强度降低，改变其剪切变形破坏形式，较大的起伏度可以提高充填节理的抗剪强度，等效于提高其内摩擦角，而充填厚度的增加会减小其抗剪强度。3锚杆对含充填节理巷道围岩支护机理3.1锚杆轴力的加固作用在充填节理发生剪切变化过程中，锚杆支护可对其进行法向和切向2个方向的约束。充填节理在剪切过程中会发生剪胀现象，剪胀会导致预应力锚杆轴向力的增大。若锚杆安装