洼东煤矿软岩巷道支护方式选择.pdf

《洼东煤矿软岩巷道支护方式选择.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第l9卷第1期地质力学学报Vo1．19NO．12013年3月JOURNALOFGEOMECHANICSMal：．2013文章编号：1006-6616(2013)O1-0113-04洼东煤矿软岩巷道支护方式选择王德斌，曹思云(洼东煤矿有限公司，山东龙VI265714)摘要：结合山东龙口洼东煤矿软岩巷道支护实践，通过主要含煤地层的物理力学性质分析和软岩岩层的工程地质特征研究，指出随着开采深度的增加，巷道围岩应力和变形量明显增大、返修率高，成为影响巷道层位及其支护方式选择的主要因素，应采取符合围岩工程地质特征和力学机制特点的联

2、合支护方法取代单一支护。研究结果对软岩巷道支护具有一定的指导意义。关键词：软岩巷道；支护方式；洼东煤矿；黄县煤田中图分类号：TU457文献标识码：A1问题的提出山东龙口洼东煤矿煤系地层为新生代古近纪软岩层，主要由含油泥岩、黏土岩、泥质砂岩、砂岩，炭质泥岩和煤等岩性组成，是一个典型的软岩矿井。由于古近纪岩层的成岩程度差、强度低、蠕变性强、抗风化能力差，具有易软化、崩解、膨胀变形等特征，因而巷道支护困难。随着开采深度的增加，巷道围岩应力和变形量明显增大，成为影响生产发展的主要因素之一。经过三十多年井巷工程支护的实践，该矿在第

3、一水平(一160m)上山采区和部分下山巷道所采用的锚杆、锚喷和钢棚支护(顶板破碎处)等支护方式在生产中发挥了重要作用。但随着开采进入二水平(一300m)下山采区，由于巷道围岩受深度、岩性与构造等因素的影响，上述支护体显现出变形大、前掘后返、进度慢、难支护等困难局面，影响了矿井安全生产和正常的接续。因此，要达到软岩巷道支护的良好效果，必须采取符合围岩工程地质特征和力学机制特点的联合支护方法，取代单一方法支护。2矿井岩性特征及巷道层位选择洼东煤矿位于黄县煤田中部及东南部边缘，矿区地层为第四系覆盖下的古近系黄县组，含有可采煤层

4、2层(煤、煤)，其余均不可采。煤平均厚度1．86m，全区稳定可采；煤平均厚度1．12m，与煤平均间距为14．8m，为部分可采的不稳定煤层。煤顶板为含油泥岩，平均厚度8．13m，煤底板为油页岩、含油泥岩，平均厚度1．78m；煤：顶板岩性随沉积环境变化有所差异，西北部主要为泥岩或砂质泥岩，煤，底板为泥岩和砂岩。矿区内黄县组由泥岩、页岩、砂泥岩等不同岩性构成，其工程地质特征具有明显的分段性，并对矿井生产巷道层位的布置具有一定的影响。根据不同岩性段的工程地质特征，由上收稿日期：2012-10-25作者简介：王德斌(1967一)，

5、男，工程师，从事煤矿地质及生产安全技术管理工作。E—mail：670130．happy@163．eom114地质力学学报至下可将该煤系地层分为4段(见图1)。地层分段地层柱状圈层厚／m累厚／m煤岩层特征简述岩性主要岩性为灰绿色钙质泥岩，夹15O15O泥岩、泥灰岩。该段岩层为海相沉积，岩石坚硬，不易冒落钙质钙质泥岩至煤．之间的岩层。岩层第一段泥岩

6、3045层碎理不发育，胶结程度差，岩石破一I—I—，强度较低，上部夹两层炭质页l，岩煤岩类型以光亮型为主，含琥珀颗粒。物理性质：褐黑色，沥青光泽、J1244624贝壳状断口、阶梯

7、状节理。性脆、条带状结构、层状构造、裂隙发育，并被方解石充填第二段泥岩油页岩呈灰白色，无光泽，韧性大，0284652裂隙较发育，具有水平层理，抗压强度为11．3MPa，局部含裂隙水f044692以暗淡型和半暗淡型为主煤，一煤之间的岩层，为灰褐色油页煤，(夹油页岩1_岩、灰黑色页岩等，该段岩层层理发育，胶结程度好，结构致密，强135992度适中，但其蒙脱石含量为39．63％,-4276％，岩石膨胀势较大，属于强次油第三段页岩、膨胀岩石页岩／l356l27煤同的煤含岩微类量型裂和隙物水理性质与煤．相焰，_煤底板以下岩层，为灰

8、白色砂砂岩岩、泥岩、砂质泥岩等。砂岩松第四段泥岩散胶结差，泥岩软弱、遇水软化8O6927成泥，但蒙脱石含量低，只有139l％，岩石几乎无膨胀性图1洼东矿区工程地质岩组分段Fig．1TheengineeringgeologiclithodemeinWadongminingarea第一段(钙质泥岩段)：主要岩性为灰绿色钙质泥岩，夹泥岩、泥灰岩。该段岩层为海相沉积，岩石坚硬，不易冒落，底部距主采煤层煤为30m左右，在其中施工的巷道变形量较小(六采区东大巷锚喷支护段即在本段岩层中施工)，但由于距煤层较远，离泥灰岩含水层较近，巷道

9、一般不宜布置在本段岩层中。第二段(泥岩段)：钙质泥岩至煤，之间的岩层。岩层层理不发育，胶结程度差，岩体破碎，强度较低。特别是上部夹2层炭质页岩，在其中施工巷道变形严重。第三段(次油页岩、页岩段)：煤一煤之间的岩层，为灰褐色次油页岩、灰黑色页岩等。该段岩层层理发育，胶结程度好，结构致密，强度适中，但其蒙脱石含量为39．