薄层砂岩基底易碎顶板动压巷道围岩控制与应用

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1、2013年第6期五堪蔑科技33薄层砂岩基底易碎顶板动压巷道围岩控制与应用胡宝敏姜峰郭洪波(山东良庄矿业有限公司，山东泰安271219)摘要本文通过对影响良庄矿业公司15层煤回采巷道稳定的矿压因素的分析，提出采用支护与卸压相结合的方式，解决15层煤回采巷道的控制问题，为今后类似巷道围岩控制提供了参考依据。关键词薄层泥灰岩易碎顶板围岩控制中图分类号TD327．22文献标识码Bdoi：10．3969／j．issn．1005—2801．2013．06．16山东良庄矿业公司煤15层与上覆煤13层相距时，底板岩层经历了

2、加载一卸载一再加载循环，使其只有11m，两者间隔为粉一细砂岩互层，强度较低，裂完整性遭到了一定程度的破坏。根据回采面的钻孔隙发育；加之煤13层回采之后，其底板岩层已遭到了压水试验，底板破坏深度已达到了控顶距的2倍，即一定程度的破坏，同时采空水的渗入和软化，其自身8m，这样在掘进煤15层回采巷道时，基本顶的承载承载能力和力的传递性已大大降低，在此环境下，掘能力和力的传递性已受到了严重影响，致使顶板压进煤15层回采巷道时，巷道破坏严重，同时还出现了力增大，巷道变形破坏严重及大量断锚现象出现。大量的断锚和钢带撕裂

3、等严重的矿压问题，为此，良(2)水的软化作用庄矿业公司与山东科技大学共同研究，经过近一年的煤13层回采后，采空区内的积水将渗入到破坏调研、机理分析、卸压实施、防断锚及钢带撕裂技术研的底板岩层内引起软化，造成煤l5层基本顶强度弱究、支护设计及现场试验，取得了良好的控制效果，确化，自承载能力进一步降低。保了煤15层的安全回采，创造了可观的经济效果。(3)侧向动压作用由于采掘接续紧张，下区段回采面前面推进，在1概况采空区岩层未稳或处于较剧烈运动状态时，便留区将回采巷道布置在低应力区的做法，在今天越段小煤柱沿空掘进

4、接续面的回采巷道，致使巷道受来越得到应用。其主要方法是沿空留巷和小煤柱沿到了较严重的侧向动压影响。空掘巷。其中沿空留巷主要用于薄煤层，小煤柱沿(4)区段煤柱的留设宽度空掘巷主要用于中厚以上煤层。小煤柱的沿空掘煤15层回采巷道区段煤柱留设宽度10m，根据巷，当采空区基本稳定后再实施，巷道控制效果较理钻孔煤粉探测试验，煤柱支承压力峰值位于5～6m想。但在采掘接续紧张时，在采空区还未稳定或处内，当侧向老顶断裂后，此处为低应力区，若回采巷于较剧烈运动状态时，便开始沿空掘巷，会使巷道受道布置在此处，支承压力减少，见有

5、利于巷道支护，到较严重的侧向动压影响，造成巷道在掘进时出现但实际上区段煤柱留设宽度为10m，巷道处于外应力较严重的变形破坏。良庄煤矿开采煤15时，遇到了场的次高区内，支承压力增大。现实难题。本项目从巷道支护和卸压让压两个方面3沿空巷道综合控制措施进行了相关探索研究，取得了较好效果。根据回采巷道破坏机理分析，煤15层回采巷道2沿空巷道破坏机理分析应采取如下技术措施：(1)基本顶的破坏(1)区段煤柱留设宽度由原来的10m降到6m，煤15层与上覆煤13层相距11m，煤13层回采使巷道处于低应力区内；(2)在区段煤

6、柱内开挖一系列相互平行的卸压作者简介胡宝敏(1969一)，男，工程师，毕业于山东科技大学采硐，以释放来自顶板和侧向动态压力；矿工程专业，大学本科，现任山东良庄矿业有限公司生产经理，曾发表论文多篇。(3)顶板锚杆应竖向打眼安装，锚索应靠帮34媳蕉科技2013年第6期布置；移，有效减少了巷内顶板的压力；(4)在锚杆、锚索结构上采取措施，提高其延伸(2)区段煤柱向卸压硐内产生变形。由于卸压率，以适应回采巷道大变形的要求。硐内不作任何形式的支护，在支承压力作用下，区段煤柱变形将向卸压硐内发生，缓解了巷内的变形；4卸

7、压硐室设计(3)巷道底臌处理更加方便。卸压硐有较大的4．1硐室设计“储存”空间。处理巷道底板臌出时，可直接导人卸为了保证巷道的支护完整性，在掘进施工过程压硐内。中，设计施工了卸压硐室。根据煤15层的物理力学5沿空巷道支护技术研究性质、卸压硐的防漏风、卸压效果及施工的可行性，对卸压硐进行了合理设计。矩形断面：宽度2．5m，高5．1经过对良庄矿回采巷道的支护统计分析，总结度1．6m(煤层厚度)，深度4m。沿区段煤柱每隔4m出以下经验参数(公式)：开挖一个卸压硐。(1)锚杆参数计算公式4．2施工工艺长度：LW(1

8、)采用手镐或放震动炮，将放落的煤用人工装入巷内皮带外运；间排距：J=／7．5L(2)卸压硐开门处架设单体液压支柱，并配铰接直径：=L／109顶梁，柱距0．5m；硐内超前支护采用前探梁，施工结式中：一巷道宽度；一侧向动压影响系数(无侧向束后撤除；动压时。=0．1，有侧向动压时。=0．9)；一顶板类(3)人工放顶：当卸压硐内顶板未发生自然垮落别(I类顶板。=1，II类顶板后=0．9，111类顶板时，可在硐口处按70。