八章 巷道维护原理和支护技术课件.ppt

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1、8巷道维护原理和支护技术8.1无煤柱护巷8.2巷道围岩卸压8.3巷道金属支架8.4巷道锚杆支护8.5软岩巷道围岩变形规律及其支护技术8.6锚杆支护质量监测8.1无煤柱护巷8.1.1护巷煤柱的稳定性10~30m图8-1优点：双巷掘进，通风、运输、排水、安全有利。缺点：损失区段煤柱；回风巷维护困难，支护费高；应力集中，对邻近煤层不利；不利于冲击矿压防治。8.1无煤柱护巷8.1.1护巷煤柱的稳定性煤柱的载荷图8-2单位长度煤柱总载荷煤柱平均应力煤柱最小宽度知按Obert岩柱强度计算式8.1无煤柱护巷8.1.1护巷煤柱的稳定性一侧采空煤体应力分布图8-31弹性应力分布；2弹塑性应力分布

2、。I破裂区；II塑性区；III弹性区应力升高区；IV原岩应力区。8.1无煤柱护巷8.1.1护巷煤柱的稳定性两侧采空煤体应力分布——取决于前支承压力影响范围L和煤柱宽度B。B>2L8.1无煤柱护巷8.1.1护巷煤柱的稳定性两侧采空煤体应力分布——取决于前支承压力影响范围L和煤柱宽度B。L

3、的支承压力对巷道的影响程度以及煤柱的载荷。护巷煤柱保持稳定的基本条件是：煤柱两侧产生塑性变形后，在煤柱中央存在一定宽度的弹性核，弹性核的宽度一般不小于煤柱高度的2倍。8.1无煤柱护巷8.1.1护巷煤柱的稳定性护巷煤柱的稳定性及其宽度设计8.1无煤柱护巷8.1.1护巷煤柱的稳定性护巷煤柱的稳定性及其宽度设计英国护巷煤柱宽度经验计算公式：美国护巷煤柱宽度经验计算公式：我国护巷煤柱宽度经验计算公式：（1）中等稳定围岩：（2）底板薄层软岩：（3）底板厚层软岩：8.1无煤柱护巷8.1.2老顶结构与沿空巷道围岩稳定的关系工作面端头老顶呈弧形三角板结构。侧向未破实体岩块，与弧形三角板、采

4、场主断裂岩块组成岩层承载结构，也叫沿空巷道围岩的大结构。而巷道支护、直接顶、煤柱等组成小结构。沿空掘巷沿相邻区段采空区边缘掘进，巷道顶板岩层处于大结构固支与铰接边之间。8.1无煤柱护巷8.1.2老顶结构与沿空巷道围岩稳定的关系沿空巷道顶板大小结构8.1无煤柱护巷8.1.2老顶结构与沿空巷道围岩稳定的关系大结构形成过程中的回转、下沉决定了小结构的矿压显现程度，包括直接顶的抗剪和变形、充填墙体的载荷等。反过来，小结构对大结构也有影响，增加了直接顶的悬顶长度，进而影响大结构位态变化。沿空巷道顶板大小结构8.1无煤柱护巷8.1.3沿空掘巷的矿压显现规律沿倾斜方向支承压力分布规律图8-9回

5、采工作面倾斜方向支承压力分布a砂岩顶板；b泥页岩顶板。8.1无煤柱护巷8.1.3沿空掘巷的矿压显现规律煤体—煤柱（采动稳定）巷道围岩变形与护巷煤柱宽度关系图8-108.1无煤柱护巷8.1.3沿空掘巷的矿压显现规律表8-1回采巷道保持稳定状态的护巷煤柱宽度B/m围岩性质巷道埋深/m200300400500600700比较稳定182124273033中等稳定192430354247不稳定243039485358图8-108.1无煤柱护巷8.1.3沿空掘巷的矿压显现规律窄煤柱（5~8m)巷道的围岩应力和围岩变形图8-12I破裂区；II塑性区；III弹性区应力升高区；IV原岩应力区。窄煤柱巷

6、道不仅在掘进期间围岩强烈变形，巷道围岩一直保持较大速度的持续变形，顶板强烈下沉和底板臌起。一般窄煤柱巷道围岩变形比沿空掘巷大一倍左右。1掘巷前应力分布；2掘巷后应力分布。8.1无煤柱护巷8.1.3沿空掘巷的矿压显现规律沿空掘巷的围岩应力和围岩变形图8-111掘巷前应力分布；2掘巷后应力分布。I破裂区；II塑性区；III弹性区应力升高区；IV原岩应力区。上区段采空区稳定后沿空掘巷，处于煤体边缘，扰动不大，处于降压区，维护不太困难。8.1无煤柱护巷8.1.3沿空掘巷的矿压显现规律沿空掘巷的三种方式完全沿空掘巷留小煤墙沿空掘巷保留老巷部分断面沿空掘巷小煤墙1~3m较常使用上区段采动影

7、响稳定后，紧贴上区段废弃的巷道，在煤层边缘的煤体内重新掘进一条巷道上区段采动影响稳定后，巷道不紧贴上区段采空区边缘掘进，在巷道和采空区之间留设1-3m的隔离小煤墙基本上是留一条巷掘一条巷，巷道的维护费用和材料消耗会大幅度增加8.1无煤柱护巷8.1.4沿空留巷的矿压显现规律沿空留巷是在上区段工作面采过后，通过加强支护或采用其它有效方法，将上区段工作面运输平巷保留下来，供下区段工作面回采时作为回风平巷。近年来沿空留巷与瓦斯治理结合起来，