大刚度耦合支护技术在高应力跨采巷道的应用.pdf

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1、62能源技术与管理2011年第2期doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2011．02．024大刚度耦合支护技术在高应力跨采巷道的应用马学宗(淮北矿业集团工程公司，安徽淮北235000)[摘要]动压影响下巷道支护技术一直是煤矿巷道支护研究的重点，针对任楼煤矿一720m轨道大巷地应力大，巷道净断面大和距离上部工作面较近的特点，在原有锚网支护的基础上，从提高巷道围岩强度与支护结构的刚度和稳定性出发，提出动压巷道大刚度耦合支护技术方案，并得到成功应用。[关键词]跨采巷道；大刚度；结构稳定；耦合支护[中图

2、分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2011)020623大。如将岩巷布置在图1中的Ⅱ的位置，上部煤层1—720m南翼轨道大巷地质条件开采过程中，巷道只有位于回采工作面附近时处任楼矿一720m南翼轨道大巷的埋深在一750m于应力增高区内，它的应力增高系数为2．53。工左右，巷道位于7煤底板。由于埋深较深，巷道的作面推进以后位于采空区的巷道将长期位于应力矿压显现较浅埋巷道明显。已有的任楼煤矿地应降低区下方。如将底板巷道布置在图中I的位置，力测试结果表明：一720m南翼轨道大巷最大主应则在工

3、作面前方，长期受到上区段采空区引起的力为34MPa，属高地应力巷道。侧向支承压力影响，在工作面附近的巷道，由于支承压力叠加，应力增高系数高达5～6，采空区附2跨采巷道破坏原因分析近巷道，由于靠近两侧采空的煤柱，应力增高系数2．1开采引起的支承压力影响长期高达3～5，这种巷道长期位于应力增高系数上部煤层回采空间周围的应力分布，对位于很大的高应力区内，巷道维护十分困难。底板内的岩巷和邻近煤层巷道的围岩应力影响很图1回采空间周围三维垂直正应力分布2．2工作面开采底板引起应力重新分布然造成巷道变形急剧增大[]。工作面开采引起

4、回采空间周围岩层应力重新3数值模拟分析分布，不仅在回采空问周围的煤柱上造成应力集中，而且该应力将向底板岩层深部传递。当巷道布根据支护结构补偿原理和实际巷道应用要置在底板岩体应力集中区或底板破坏范围内，必求，该载荷条件下巷道基本结构补偿位置位于帮能源技术与管理2011年第2期杆，每孔均采用二支Z2350中速树脂药卷锚固，预紧力矩不小于300N·m，锚固力不小于80kN，托板采用200mm×200mm×10mm鼓形托板，锚杆排距1600mm，底脚锚杆向下扎角l5。控制底板鼓起。钢筋网采用6mm的钢筋焊制而成，网格为100

5、mm×100mm，规格为2000mm×900mm，网与网之间采用自连接方式。支护方案中w钢带采用GDW280／2．8型钢带。w钢带沿巷道走向布(b)帮拱加强结构补偿置，钢带间压茬50mm。W钢带使A、B断面支护图4不同结构补偿方式下围岩位移场分布连接为一体，共同承载，能够有效保证支护结构的由于帮拱加强结构补偿耦合支护不仅能够调稳定性。支护方案中A、B断面间隔布置，排距动深部稳定岩体的承载能力，而且巷道深部围岩800mm垂直应力水平也得到相应提高。已有研究结果表明，提高巷道周边破碎岩体的围压，可使围岩残余5工程应用效果

6、分析强度得到明显提高。耦合支护由于对围岩所处应巷道表面位移是反映巷道围岩稳定状况的综力环境的改善，大大提高了巷道围岩的残余强度。合指标。在受工作面开采影响前，巷道表面位移较4大刚度耦合支护加固技术小，随着工作面的推进，各个测站相继受工作面的采动影响。一720m轨道大巷围岩变形主要是由于上方从观测结果可以看出，两个测站的顶底板位Ⅱ7：14工作面采动形成的高支承应力作用，控制移最大达到120mm，最小为100mm，两帮相对位此类高应力软岩巷道的强烈变形，不仅要求支护移最大均在60mm左右，控制巷道变形量达到预体应具备较高

7、的支护阻力，而且要求支护承载结期效果。构上稳定。具体施工方案如图5,6所示。6结论该巷道采用该支护技术进行加固半年来，巷道没有变形、片帮现象。实践证明，动压巷道中采用锚杆、钢带、锚索、金属网、喷浆耦合支护技术是可行的。它与U型棚钢、砌碹相比，优点在于工艺简单施工方便；减轻工人的劳动强度，施工安全；在使用过程中不用再进行维护，巷道维修量大幅度降低。事实证明，锚梁网索大刚度耦合加固技术图5支护断面A在动压巷道的应用是成功的，在类似巷道有很大的推广意义。[参考文献][1]勾攀峰．巷道锚杆支护提高围岩强度和稳定性研究[D]．

8、徐州：中国矿业大学，1998[2]宋振骐，姜金泉．煤矿岩层控制的研究重点和方向[J]．岩石力学与工程学报，1996，15(2)[作者简介]马学宗(1969一)，男，毕业于徐州煤校，现任淮北矿业集团工程建设公司袁店项目经理。『收稿日期：2010—09—10]图6支护断面B锚杆采用22×3000mm高强螺纹钢树脂锚