动压条件下沿空巷道锚网索支护技术探索-论文.pdf

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1、油田、矿山、电力设备管理与技术lIiSciencegy0verview⋯—⋯动压条件下沿空巷道锚网索支护技术探索胡焕刚(淮沪煤电公司丁集煤矿，安徽淮南232142)【摘要】根据沿空巷道受采动影响大的特点，通过合理布置锚网支护参数，控制巷道顶帮变形量，满足回采需要。【关键词】沿空动压锚网支护1地质概况固，喷浆滞后迎头不超过50m，注浆滞后迎头不超过lOOm。丁集煤矿1412(1)轨顺沿空掘进时的煤层情况：11-2煤层厚为喷注浆加固工艺：先喷浆。喷浆料按水泥：黄砂：瓜子片：1：2：2的1．6～3．2m，平均2．6m

2、，煤层倾角00～60，平均30。重量配合比，水灰比0．45，速凝剂用量为水泥重量的5％，砼喷厚5O～顶底板岩性：l1—2煤层直接顶为泥岩及11-3煤层组成，泥岩80mm；然后浅孔注浆。浅孔间排距为1500×1500mm，孔深l～l,2m，孔厚0．5～1．4m，11-3煤线厚0．4～0．56m，11-2煤层老顶为中细砂岩，~7442mm，浅孔注浆管规格：吩注浆管，长500mm，注浆压力1～2h伊a，平均厚l1．3m；直接底为砂质泥岩，厚2．0～2．3m；老底为细砂岩，平稳压时间3～5分钟；最后深孔注浆。深孔间排距

3、为1500X15(~arn，孔均厚2m。深3．Om，孔径42mm，深孔注浆管规格：4分注浆管，长2500ram(前端1500mm为花管)，注浆压力2～3MPa，稳压时间3～5分钟。注浆液为2支护方案单液浆，水灰比为1：l。由于与该轨顺侧1422(1)工作面尚未回采结束，在1412(1)轨顺掘5锚索网支护设计进过程中，其临近区段上覆岩层还处于剧烈运动状态，矿压显现剧烈，巷道顶板及煤帮支护难度较大，为此，采取通过合理确定煤柱宽5．1支护载荷计算度、采用注浆方法加固煤柱、加强巷道顶帮支护三个手段来确保巷以二．，钻孔资

4、料为设计计算依据，11-2煤层顶板物理力学性质道支护满足使用要求。参数见表2所示。1412(1)轨顺沿空巷道设计宽度为5．5m，考虑到沿空巷道掘进3沿空巷道煤柱宽度根据工程类比法，以临近的1422(1)工作面实测资料分析见表1。后煤帮松动，因此岩梁的计算q1m：等冬仃通过以上数值，可以得出如下结论：随着煤柱宽度的增大，工作面侧帮应力峰值及应力集中系数逐渐减小，但煤柱侧帮的应力峰值垒25：2276．8MPa)~-,J-L=6m(巷道两帮松及应力集中系数则出现不同的变化。数值表明，当煤柱宽度为7m时，ב⋯～⋯煤柱

5、上的应力峰值及应力集中系数最小、其次是9m煤柱，因此煤柱动范围按0．25m考虑)。因第1层直接面临巷道空间，可认为其形变全宽度选择7m煤柱。部释放，故第1层没有剩余形变压力，第1层所能承受的最大均布载荷：4喷注浆加固第2层允许发生的最大挠度：帮部进行锚网支护后，随后即可对小煤柱侧帮进行喷注浆加第2层所释放的形变压力：表1不同煤柱宽度和不同开采条件下应力集中峰值一览表类别工作面侧帮应力峰值(MPa)应力集中系数煤柱侧帮应力峰值(MPa)应力集中系数轨顺开挖前应力峰值7m煤柱上覆岩层稳定42．62．0635．421

6、．7136．9MPa动压影响阶段43．052．0835．331．7l45．1MPa8m煤柱上覆岩层稳定41．862．0240．791．9736．9MPa动压影响阶段42．3l2．0442．352．0545．1MPa9m煤柱上覆岩层稳定41．291．9940．11．9436．9MPa动压影响阶段41．572．O039．851．9345．1MPalOm煤柱上覆岩层稳定40．781．9742．982．0736．9MPa动压影响阶段41．061．9843．12．0745．1MPa表2二12钻孔11-2煤顶板岩层物理力学

7、性质参数岩层编号岩~a(KN／m')厚度单向抗瞳强受MPa)单向抗拉强度(MPa)拉伸弹模×10Pa内摩擦角()性㈤1#砂质泥岩264．13452．56252#煤线l4．50．4250．62203#中砂岩27l1．6487．44．212354#粉砂岩271．5754．0l033注：岩层单向抗压强度、抗拉强度取自邻近矿岩石力学性质测试报告。1862014年4月下第8期总第188期China油田、~tll,电力设备管理与技术⋯⋯3O2520算乏15蹬饪105O030609012015018002G40608e1OO

8、120140160180200矬渊时fliJ／d蛳削天数／d图1轨顺3测站顶板离层变形曲线图2轨顺2测站锚杆锚索载荷变化曲线式中：Q一锚索额定承载力，选用直径21．8mm锚索，则蔓02x3慨v0．154．154一墼皇：⋯4．E2×h22×10x0．4Qs=350KN；Q一顶板载荷，Q=543．6KN；由于口(故笫1层不足承载层a一锚杆有效长度，a=2．7m；毒：，，～×2×10，21M