从稳定围岩的破坏现象谈煤巷支护的影响因素.pdf

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1、2013年第38卷第6期能源技术与管理Vn1．38No．6EnergyTechnologyandManagement63doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2013．06．026从稳定围岩的破坏现象谈煤巷支护的影响因素许正强(徐州矿务集团三河尖煤矿，江苏徐州221613)[摘要】以三河尖煤矿一跟顶煤巷的稳定顶板遭到破坏而发生顶板事故为例，分析了顶板破坏原因，由此对跟煤层顶板巷道支护影响因素进行分析，总结出具有指导意义的支护技术方式，为同类巷道支护选择提供了有价值的参考。[关

2、键词]稳定顶板；煤巷；支护参数；影响因素[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]西一条带运输联络巷在没有明显预兆的情况1概况下，局部巷道顶板出现分层掉落，掉落厚度0．6～三河尖矿西一条带运输联络巷位于矿井西一1．0m，垮落长度15～18m，掉顶宽度为整个巷道条带运输下山至一835m运输石门之问，全长宽度，掉顶砸坏该段的胶带运输机机架，导致胶带315m，为全煤巷道，跟七煤顶板施工，顶板赁肩度运输机无法运转。掉顶范围内的锚杆被拉出，发现数3O。～35。，呈8o10。下山，施工断面l0．9

3、2m。。七部分锚杆出现锈蚀现象，掉顶两侧巷道的顶板在煤平均煤厚2．4m，以坚硬煤为主，水平层理、内生0．6～0．9m之间的层位也出现明显的断裂破坏。裂隙较发育。直接顶为中细砂岩，平均厚度为3巷道顶板的破坏机理分析5．4m。普氏硬度系数6～8属于稳定顶板。直接底为粉砂岩，黑色致密块状，平均厚度1．34m；老底该顶板岩层本身具有明显的层理，在施工期为细砂岩，平均厚9．5m，灰白色，以石英为主，水间，对局部顶板进行破顶后，岩层层理没有形成明平层理。支护形式为“锚梁索”联合支护。锚杆为显的裂隙，如图2所

4、示。18x2200mm螺纹钢锚杆，锚杆间排距为800mm~800mm；顶帮钢带均为12mln的圆钢加工而成，锚索为15．24~5200mm，布置在巷道中心，排距6400mm；由于顶板赁肩度数大，巷道下帮高度仅1～1．1m。为满足设备安装需要，对巷道矮帮进行破顶施工。2巷道顶板的破坏特征巷道顶板压破坏段平面图如图1所示。图2巷道施工断面示意图根据现场实际现象，当顶板支护体系因锈蚀而失去支护效能时，顶板的下部层位在其自身重力的作用下，岩层层理发展成为裂隙，随着时间的推移，离层岩层离层量变大，变形量增

5、大，内部出现断裂破坏，裂纹由下向上逐步扩展，从而导致顶板的整体性、稳定性受到破坏，最终导致部分顶板垮落，如图3所示。当局部小范围的顶板出现断裂破坏时，又诱发相邻顶板的破坏，而出现断裂破图1全煤巷道顶板压破坏段平面示意图坏，致使顶板断裂破坏的范围进一步扩大；又因上64许正强从稳定围岩的破坏现象谈煤巷支护的影响因素2013年l2月Feb．，2013覆岩层内部尚没有受到彻底破坏，该岩层暂时处移，一些巷道使用性质发生改变，增加了巷道服务于稳定的状态，如果上覆岩层再得不到有效支护，年限；支护巷道的锚杆、金

6、属网、钢带和锚索等受那么在该岩层内部，由于在其自身重力的作用下井下环境的影响，特别在高温高湿环境、顶板淋水由层理发展为裂隙，继而岩体内部发生断裂破坏。等条件下，支护体系均发生较大的变化，从而失去原有的支护性能。5．2解决问题的方案(1)考虑围岩的破坏情况和锚杆支护的机理。巷道施工时，破坏了围岩的原始应力平衡状态，形成松动圈。锚杆的支护作用之一就是加固周围的岩体，使岩体形成组合体，防止顶板出现下沉及垮落。因此，煤巷支护参数选择时，需考虑围岩的特性和松动圈的大小。(2)考虑顶板的破坏，对支护的影响。

7、在西一条带运输联络巷施工中，部分顶板遭到破坏，加上图3顶板破坏后巷道断面示意图放炮的影响又加大破坏力度，从而使顶板的稳定4问题的提出性变差，容易下沉、垮落。(3)考虑服务年限对煤巷支护的影响。在该在西一条带运输联络巷开拓初期，七煤顶板矿，如果使用年限较短(3～5a)，顶板相对稳定的非常稳定，即便对矮帮顶部进行破顶后的相当一岩层，支护体系选择“锚梁索”支护。支护材料可以段时间后，也没有出现明显的破坏迹象，其顶板下选择16～18mm的左旋螺纹钢锚杆，锚索选用层位的破坏是在施工7a后发生的，故在开掘巷

8、15．24mm或18．9mm钢绞线等联合支护，可道时，人们很容易认为顶板不可能出现掉顶，选择以满足安全生产需要；如果使用年限较长(超过支护参数时，支护强度偏低，并在一定程度上忽略5a)，在选择支护方式时宜采用“锚梁网索”的联了时间这个因素；随着时间的推移，受井下气候环合支护；选择支护材料时，锚杆、钢带和锚索的规境的影响，巷道岩层风化，岩层强度降低，再加上格可以根据顶底板的状况，选取不同的参数。支护材料锈蚀严重、失去支护性能等各因素的综(4)考虑井下气候环境等因素的影响。潮湿合作用，导致出现局部顶