动压条件下“三软”煤层巷道支护技术.pdf

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1、28煤矿支护2015年第3期动压条件下“三软"煤层巷道支护技术许桂良赵业成周峰[鄂托克前旗长城煤矿有限责任公司长城一矿，内蒙古鄂尔多斯0162003摘要长城矿“三软”煤层巷道受工作面采动、冲击地压影响导致巷道变形严重，维护巷道困难。通过对巷道变形原因分析，改变了巷道支护设计，使用高强支护材料，提高巷道支护强度，采用帮锚索提高围岩强度，增强围岩自身承载能力，同时改变施工工艺，缩小循环进度，加强巷道成形控制，防止出现应力集中区域破坏巷道完整性。经过现场试验结果表明，所采取的措施改善了巷道受力状况，减少了巷道围岩的变形量，保证动压条件下“三软”煤岩层巷道稳定性，大大减少了巷道维护维修量，为全

2、面推广动压条件下“三软”煤岩层巷道支护技术提供了可靠保障。关键词三软煤层冲击地压采动影响优化设计掘进，三层煤平均厚度5．1m，有一层0．5m1引言厚的夹矸，上分层厚2．2m，下分层厚2．4m，为典型“三软”煤层。顶板为厚度长期以来，国内外专家学者对“三软”0．9m的黄白色泥岩，松软易冒落，三层煤煤层巷道动压条件下的支护技术做了大量的单轴抗压强度为1．5～2．4MPa，底板为灰研究工作，在理论上和实践上都取得了大量黑色泥岩，遇水易崩解。1306N回风巷平的研究成果。随着开采深度的增加、矿井集均埋深660m，设计长度2010m，巷道断面中开采强度增大，“三软”煤层巷道受冲击为直角梯形，巷道

3、净断面4．2×3．0(m)，地压、采动影响等因素作用导致巷道变形、采用锚网索梁联合支护。因采掘接替紧张，支护失效的情况越来越频繁，而目前对这方在上一区段的．1305N工作面距离停采线面的研究工作做得较少，也没有形成成熟的75m时开始掘进，区段保护煤柱设计宽度支护技术。因此，研究动压条件下“三软”10m。在掘进过程中，受工作面采动影响，煤层巷道三维支护技术具有十分重要的迎头顶板震动频繁，巷道成巷5d后围岩开意义。始变形，至掘进15～35d内变形速度较快，动压“三软”煤岩层巷道往往因采动影顶底板移近量最大值达到1500mm，两帮移响导致变形量大造成前掘后修，增加了巷道近量最大值达到1500

4、mm，严重影响巷道正维修工作量及修复成本。本着“设计优化是常使用。最大节约”的理念，从源头出发，在支护设计上找到解决巷道后期变形严重的方法。3“三软”煤巷道变形因素分析2工程概况对三层煤巷道的研究分析，发现了影响三层煤巷道的因素主要有：长城煤矿1306N回风巷沿三层煤顶板①巷道位于三软煤层中，围岩控制困2015年第3期煤矿支护29难。3煤层直接顶、直接底均为泥岩，3#生产技术条件综合分析确定，采用“锚网带煤层与直接顶、底板泥岩的普氏硬度为1．5+顶板锚索桁架+上帮锚索”联合支护。支～3，为典型的三软煤层。顶板为复合顶板，护方式如图2所示。裂隙发育，完整性差。②巷道埋深大，具有弱冲击性。

5、1306N回风巷设计最大埋深为674m，巷道压力显现明显，且该巷道具有弱冲击性，极易出现漏顶及上帮片帮现象。③受动压影响，巷道围岩不稳定。1306N回风巷毗邻1305N回采工作面，区段煤柱10m，两工作面相向施工，巷道受采掘动压扰动影响，围岩不稳定，易出现巷道变形现象。④支护参数设计不合理、支护材料选取不匹配，巷道支护强度偏低，巷道支护锚杆与托盘不匹配，出现钢带撕裂与断锚杆现象l较严重，从而造成巷道支护不可靠。图2巷道支护断面示意图⑤施工质量存在问题。施工单位为了生①顶板支护形式：锚杆、钢带、网+锚产而忽视工程质量，工程质量差，造成了安索桁架支护；全隐患，从而使巷道支护不可靠。②两帮基

6、本支护形式：锚杆、钢带、网通过原因分析，找出了巷道发生变形的因素，制定出了对策。决策制度程序如图1支护，上帮采用锚索加固；所示。③支护材料性能指标要求：顶板锚杆：杆体直径22mm、长2．4m，设计预紧力80kN，锚固力130kN。两帮锚杆：杆体直径22mm、长2．2m，设计锚固力70kN。④锚杆类型及锚固形式选择：顶板锚杆为树脂螺纹钢高强锚杆、加长锚，两帮为全螺纹钢等强树脂锚杆，树脂螺纹钢高强锚杆加长锚。⑤巷道每隔2m安设1组锚索桁架，顶板破碎、压力显现处中间五花型加密1根锚索，锚索为直径22mm、长8．3m的钢绞线；上帮中部每隔3m增设1根直径17．8mm、长4m的锚索补强。图1巷道

7、支护问题解决程序4．2支护要点(1)必须及时进行支护4巷道支护设计高应力作用下软岩巷道的支护时机，是除支护形式和支护参数以外的又一支护要4．1支护形式素。巷道开挖以后，破碎围岩极易坍塌冒根据1306N回风巷围岩地质力学性质、落，松散压力增长迅速。只有及时支护，才30煤矿支护2015年第3期能增强破碎围岩的整体性，增强其围岩粘结地质构造的巷道围岩变化情况，当发现变形力和整体抗压强度，防止围岩整体不均匀移数据超出允许值时，及时采取相应的支护措动进而