半煤岩巷道围岩变形机理及控制技术研究.pdf

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1、总第166期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．06．006半煤岩巷道围岩变形机理及控制技术研究姬书强(潞安集团蒲县隰东煤业有限公司，山西临汾041200)摘要：基于潞安集团蒲县隰东煤业公司半煤岩回采巷道合理支护的问题，运用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法，研究了半煤岩回采巷道变形破坏的机理，提出了半煤岩回采巷道支护对策和方案，确定采用锚网索+钢筋托梁联合支护技术，并确定了联合支护的参数和工艺。可为其他具有相似地质条件的巷道支护设计提供参考和借鉴。关键词：半煤岩；数值模拟；围岩变形；巷道支护中图分类号：TD353文献标识码

2、：A文章编号：1005—2798(2013)06．0018—03StudyontheGatewayRockDistortionMechanismandControlTechnologyofSemiCoalandRockJIShu-qiang(P~xianXidongMiningCo．，Ltd．ofLu"anGroup，Li，n041200，China)Abstract：Basedontheproblemofgatewaysupportofsemicoalandrockgatewayatminingareaofshanxiluhngrouppuxianxidong

3、coalCo．，Ltd，thedeformationandfailuremechanismofsemicoalandrockroadwaywasanalyzedbyadoptedthemethodofcombiningtheobservationandnumericalsimulationandtheoryanalysis，thentheplanofthegatewaysupportingandtheunitesupportingtechnolo—gYwasputforward，whichcombinedthebolt，anchoredcable，metalme

4、shandreinforcedbeam，andthegatewaysupportingprocessandparameterswasdeterminedbytheoryanalysis．Thisstudycanprovidethereferenceforothermaintrackroadwaysupportingofsimi—larconditions．Keywords：semicoalandrock；numericalsimulation；rockdistortion；gatewaysupporting随着我国煤矿开采强度的不断加大，厚煤层开汾地区，矿区主要

5、可采及局部可采煤层l5层，分别采已近枯竭，致使薄及中厚煤层的开采得到了充分是山西组的1号～3号煤层和太原组的5号～重视，此类煤层厚度在0．5—1．5m之间，薄及中厚11下号煤层，煤层总厚度6．54m，煤层以薄及中厚为煤层工作面两回采巷道大都为半煤岩巷HJ。目主，属特低灰一低灰、特低硫一低硫、特高热值的l／前，对于巷道围岩的稳定性理论分析主要基于均质3焦煤。该井田批采2号～5号煤层，井田内2号煤体中的圆形巷道，而对于半煤岩非均称型回采巷道层为稳定可采煤层，5号、9号、1O号和11号煤层为的围岩稳定性没有较为完善的理论分析及相关具体不稳定局部可采煤层。1201工作面

6、为2号煤层首研究J。运用数值模拟方法为主，结合理论分析采工作面，2号煤层平均厚度1．5m，平均倾角约计算的系统设计能够对同一条件下的不同支护参数6。，采用高档普采，采煤机型号为MG160／380WD进行优化设计研究，以减少支护成本，达到提高掘进型，单体液压支柱支护。1201回风巷(半煤岩回采速度的目的J。我国薄及中厚煤层分布广泛且储量巷道)沿煤层顶板掘进，为矩形断面：4．0in×2．2in，较大，研究分析半煤岩巷道围岩变形破坏机理及合埋深约190m，巷道直接顶厚度为9．9m，由厚度为理控制技术具有十分重要的意义。0．4m的灰黑色泥岩及厚度为9．5m的泥岩组成，基

7、本顶为厚1．34m的细砂岩；直接底为灰黑色泥岩，1工程概况平均厚度1．8m，老底为细粒砂岩，平均厚度2．5m。潞安集团蒲县隰东煤业有限公司位于山西省临1201工作面巷道布置如图1所示。收稿日期：2013-04—11作者简介：姬书强(1983一)，男，山西屯留人，助理工程师，从事生产技术工作。18姬书强：半煤岩巷道围岩变形机理及控制技术研究第22卷第6期3)根据控顶先护帮的原则，回采帮采用玻璃钢锚杆，非回采帮采用普通圆钢锚杆，并增大预紧力对两帮进行加强支护，同时在非回采帮布置钢筋托梁。这样可加大半煤岩巷道两帮的锚固范围，加固巷道两帮半煤岩交界处松软煤岩体，保持围岩

8、稳定，提高锚杆支护的整体