东海矿上山巷道底鼓治理技术研究.pdf

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1、科技论坛·123·东海矿上山巷道底鼓治理技术研究韩春东（黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司东海煤矿，黑龙江鸡西158100）摘要：深部开采巷道，由于深度比较大，因此巷道围岩具体高应力和大变形等特点。为了解决这一问题，认为针对深部巷道围岩产生的变形不协调部位,进行锚、网、索支护之间的耦合以及支护体与围岩之间的耦合，使其达到变形协调的效果。其最终目的是限制围岩产生有害的变形损伤,最大限度地发挥围岩的自承能力,实现支护一体化、荷载均匀化,达到巷道的稳定。关键词：底鼓控制；深井；软岩巷道；上山
1上山底鼓影响因素

2、分析为了充分了解5采区轨道上山底鼓发生的原因，东海矿在上山围岩中分别进行了地应力测试和巷道围岩岩石力学参数测定。1.1岩石力学性能参数测定岩石力学参数采用RMT-150B岩石力学试验系统对试件进行单

轴抗压实验，其中部分应力-应变曲线如图1。
在采区下部车场、中六车场布置两个取芯钻场和地应力测站，对轨道上山顶板、帮部及底板进行取芯采样。采区内断层及裂隙较发育，围

岩稳定性差，围岩取芯率较低，且围岩单轴抗压强度均在2.4~42.7

3、Mpa之间，属于典型的软弱破碎型软岩。1.2水平应力图1岩样单轴抗压试验曲线图2锚索及注浆锚杆布置图采用壁孔应力解除法和空心包体应变计测量技术对上山研究巷段表1东海矿3采区水平应力与垂直应力关系进行地应力测量。利用KX-81型空心包体应变计和YJZ-16型智能静态电阻应变仪等设备，自动采集数据并即时的录入系统。
















两个钻场分别进行的地应力测试结果如表1所示。由数据分析知，




4、



上山巷段围岩的水平应力均大于垂直应力，埋深840m时，围岩侧压系数达到1.503，水平应力对围岩变形、破坏的影响较大。另外巷道的开挖力较强，注浆压力可以适当增大；底板由于铺设石灰混合料垫层，止浆引起岩层内部应力重新分布，围岩储存的弹性能释放，围岩体发生卸荷能力较弱，注浆压力可以适当调小，所以压力控制在1~2Mpa之间，根破坏，局部发生严重的应力集中，巷道围岩产生变形及严重底鼓。据实际情况调节。2底鼓治理技术2.2.2.4注浆锚杆布置。设计底板间排距2000×1200mm；帮部及顶2.1上山巷道底鼓治理

5、方案板间排距2000×1800mm。底板锚注时，每个断面布置2个注浆锚杆；根据上山使用情况及东海矿相关生产技术条件，底鼓治理方案设全断面锚注时，每个断面布置7个注浆锚杆。计应遵循以下原则:①巷道修复后保证巷道稳定，服务年限内不再大范2.2.3“帮锚索”强化支护两帮及顶板。对于断层破碎围岩段，为加强围返修；②实现全封闭支护，对具有强烈流变变形特性的围岩段采取全帮角等易发生应力集中部位的支护强度，对断层破碎围岩段增加锚索断面锚注支护，增加围岩自身强度，保证支护结构稳定；③底鼓治理要支护。设计锚索规格为φ17.8×7300

6、mm，排距1800mm，每个断面布减少对上山行人及运输的影响；④支护方案满足支护需要的同时，尽量置4根锚索，锚索布置如图2所示。减少支护成本，加快施工速度，降低劳动强度，提高经济效益。2.3施工及组织措施基于以上原则，考虑到断层破碎带围岩出现较为严重的两帮收敛2.3.1进行超挖分段时，分段距离不应太大，以30~50m为宜，便于和完整围岩段巷道帮部和顶板在支护的作用下没有发生破坏性的变物料的集中运输及锚注的施工。形，确定对这两种围岩形式的巷道分类治理。对完整围岩段进行“反底2.3.2现场巷道超挖会对上山原行人梯、排水沟

7、造成破坏，因此底板拱+底板锚注”支护治理底鼓；断层破碎围岩段采用“反底拱+全断面稳定后应重砌行人及排水系统。锚注+帮锚索”支护控制底板及两帮。2.3.3锚注前用布包裹锚杆尾部对丝口进行保护，避免浆液灌注丝2.2底鼓治理方法口。2.2.1“反底拱”控制底板。依据全封闭支护设计方法及其原则，对底2.3.4采区生产使用物料集中运输，减少底鼓治理与生产之间的相板按一定弧度进行超挖，使底板下的岩体位移量在一定空间内得以释互影响。放[1]，设计底角深400mm，底板最深处800mm。超挖完成后铺设石灰混结束语合料压实做为垫层，垫

8、层厚100mm，铺网后进行锚注以封闭底板岩层并a.对巷道底鼓原因进行系统分析，找到了导致底鼓的主要影响因加固岩体。最后铺设底拱与两帮支护连接并回填底板岩石，底板U型钢素，针对不同围岩情况采取不同治理措施，有助于合理有效治理底鼓。间距与棚距相同，U型钢型号为25UY。b.针对上山巷道的特殊性，为底板超挖提出相应的“分段短距超挖”2.2.2“锚注”