三软强变形煤巷复合支护技术研究.pdf

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1、第22卷第2期(总第135期)2017年4月煤矿开采COALMININGTECHNOLOGYV01．22No．2(SeriesNo．135)April2017三软强变形煤巷复合支护技术研究张沛1’2，黄庆享1’2(1．西安科技大学能源学院，陕西西安710054；2，西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室，陕西西安710054)[摘要]告成煤矿属于典型的三软强变形煤层，通过分析原有支护的变形特征和失效原因，进行了巷道断面优化，确定了全断面锚杆锚索+钢筋梯子梁+金属网喷浆复合支护方案，取消了u型榴，经过工业性试

2、验，技术经济效果显著。[关键词]三软煤层；复合支护；断面优化；U型棚[中图分类号]TD353[文献标识码]A[文章编号]1006—6225(2017)02-0044—03StudyofCompoundSupportingTechnologyofCoalRoadwaywithThreeSoftandLargeDeformationZHANGPei1”，HUANGQing—xian91’2(1．EnergySchool，Xi’anUniversityofSciencesandTechnology，Xi’aIl7

3、10054，China；2．EducationMinistryKeyLaboratoryofMining＆DisasterPrevention，Xi’an710054，China)Abstract：Gaoehengcoalmineistypicalthreesoftandlargedeformationcoalseanl，thedeformationcharacterofoldsupportingandfailurereasonswereanalyzed，thesectionofroadwaywasopti

4、mized，thecompoundsupposingasallsectioncableandanchorandsteelbeamandmetalnetshotcretewasdetermined，andUtypeshedwasabolished，afterindustrytest，significanttechnicalandeco-nomiceffectsWasobtained．Keywords：threecoalsealTi，compoundsupporting，optimizedsection；Uty

5、peshed郑州煤电股份有限公司告成煤矿矿井地质条件特殊，存在滑动构造。矿井主采二。煤层，其顶板受滑动构造影响范围21．5kin2，占含煤面积的79．6％，属于豫西典型的三软强变形煤层。告成煤矿工作面上下副巷受到采动等因素的影响，巷道变形剧烈，不能满足安全生产的需求，扩修率达到60％以上，巷道翻修不仅费时费力，增加生产成本，而且也影响了矿井的正常采掘接替。因此，以告成煤矿21061下副巷为研究对象，确定三软强变形煤巷的合理支护方式和支护参数，不仅对该矿区具有直接的实践价值，对发展复杂构造条件下的三软煤层支护

6、技术具有重要的理论意义。1巷道围岩力学条件分别在21061下副巷对二，煤层、顶板、底板进行现场取样，开展力学参数测试。煤层及顶底板松软破碎，属于典型的三软强变形煤层，围岩力学性质如下：(1)二，煤层平均厚4．86m，一般煤层倾角为11～13。，煤层受构造影响，节理裂隙发育，呈粉末状，疏松易碎。密度1350kg／m3，抗压强度平均0．9MPa，水软化系数0．32，抗拉强度平均0．094MPa，黏聚力0．7MPa，内摩擦角200，弹性模量32．98MPa，泊松比0．28。(2)顶板为平均厚度8．56m的破碎带角

7、砾岩，岩性为泥岩、砂质泥岩和细砂岩，容易泥化。密度2650kg／m3，抗压强度平均24．62MPa，抗拉强度平均2．88MPa，黏聚力5．2MPa，内摩擦角35。，弹性模量351．2MPa，泊松比0．20。(3)底板为砂质泥岩，强度低，密度2440kg／Ill3，抗压强度平均14．47MPa；抗拉强度平均3．241MPa；黏聚力仅0．8MPa，内摩擦角25。，弹性模量413．8MPa，泊松比0．20。2巷道原支护条件及支护失效分析2．1巷道原支护条件及变形特征告成煤矿21061下副巷原断面设计巷道净断面15

8、m2，掘进断面17m2。巷道采用36号U型钢支护，棚与棚之间采用7道工字钢联锁配合直径17．8mm锚索(8m长)加固，棚距为500mm。[收稿日期]2016-10-17[DOI]10．13532／j．cnki．cnll-3677／td．2017．02．012[基金项目]西安科技大学博士启动基金(6310113032)；西安科技大学能源学院青年创新基金(2210115019)f作者简介]张沛(1979一)，男，河南