《14深部軟巖巷道底鼓控制技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、深部軟巖巷道底鼓控制技術(shù)研究趙善良摘要：針對(duì)淮北童亭煤礦72I6HL巷底鼓嚴(yán)匝的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，對(duì)原支護(hù)方式做了理論分析，捉出錨網(wǎng)索反底拱維修的技術(shù)方案，并在力學(xué)機(jī)理分析基礎(chǔ)上，對(duì)童亭煤礦深井錨網(wǎng)索反底拱支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了理論分析和應(yīng)用研究。放終實(shí)現(xiàn)成功支護(hù)，并取得良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。關(guān)鍵詞：底鼓聯(lián)合支護(hù)巷道穩(wěn)定性錨桿支護(hù)0引言童亭煤礦7216機(jī)巷埋深-650m,屬于“三軟”煤層，采用錨網(wǎng)索支護(hù)方式。由于巷道壓力大，隨巷道掘進(jìn)嚴(yán)重變形。雖經(jīng)補(bǔ)打錨索錨桿，但仍效果不理想，底鼓嚴(yán)重，巷道斷面減小達(dá)不到通風(fēng)、行人要求，對(duì)童亭

2、礦安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。為了解決這一難題，冇效防止巷道底鼓，對(duì)童亭礦7216機(jī)巷錨網(wǎng)支護(hù)破壞機(jī)理和反底拱支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。圖17216工作面煤層綜合柱狀圖1工程概況及巷道破壞特點(diǎn)1.1工程地質(zhì)及支護(hù)概況7216機(jī)巷在2009年9月開(kāi)始施工，巷道沿7煤煤層頂板掘進(jìn)，全長(zhǎng)640mo原巷道設(shè)計(jì)：凈寬4.0m,凈高2.6m,采用錨網(wǎng)索支護(hù)。頂板打5根4）22-L2400nun高強(qiáng)錨桿,掛5孔3?8m長(zhǎng)M4鋼帶、鋪菱形金屬網(wǎng),錨桿間距900mm,排距800mm,允許誤差±100mm。上幫打4根4）22-L20

3、00mm高強(qiáng)錨桿,掛4孔2.8m長(zhǎng)M4鋼帶,鋪菱形金屬網(wǎng)，錨桿間排距800±100mmo下幫打3根（I）22-L2000mm高強(qiáng)錨桿,掛3孔1.8m長(zhǎng)M4鋼帶，鋪菱形金屬網(wǎng),錨桿間排距800±100mm<>在巷道頂板每隔2排鋼帶（1.6m）打2根17.8-L7300mm預(yù)應(yīng)力錨索，居小布置，錨索間距1.3m01.2巷道破壞情況及特點(diǎn)巷道由于施工周期長(zhǎng)，在機(jī)巷與切眼貫通后破壞嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在巷道底板強(qiáng)烈的底鼓。底鼓平均超過(guò)頂?shù)装逡平康?/4o巷道多處不夠1.5m高，最矮處僅1.0m高。巷幫鋼帶大幅度扭曲失效，

4、多數(shù)幫錨桿懸空、失效，網(wǎng)片撕裂。2巷道強(qiáng)底鼓主要因素分析2.1地應(yīng)力高地質(zhì)條件差巷道屮，底板巖層的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)（破碎結(jié)構(gòu)、薄層結(jié)構(gòu)、厚層結(jié)構(gòu)）對(duì)巷道底鼓起著決定性的作用。主要表現(xiàn)為：底板巖層的結(jié)構(gòu)狀態(tài)決定著巷道底鼓的類型；底板巖層的強(qiáng)度、分層厚度和破碎程度決定著底鼓量的人小。7216機(jī)巷底板屬于不穩(wěn)定底板，由于煤層松軟，底板下方為3.31ni左右的泥巖-粉砂巖。巷道底板巖層強(qiáng)度弱、分層厚度薄，因此，巷道底板屬于不穩(wěn)定的復(fù)合型底板。2.2構(gòu)造應(yīng)力大原巖應(yīng)力是巷道囤巖變形破壞的根源。礦井巷道是在原巖應(yīng)力作用下開(kāi)

5、挖的，在巷道開(kāi)挖的整個(gè)過(guò)程屮，原巖應(yīng)力一肓對(duì)開(kāi)挖起作用。當(dāng)圍巖應(yīng)力達(dá)到一定條件時(shí)，巷道底板破壞。圍巖應(yīng)力越人，底鼓也越嚴(yán)重。因此，深部開(kāi)采、殘留煤柱下或受采動(dòng)影響的巷道也往往出現(xiàn)比較嚴(yán)重的底鼓。用巖的應(yīng)力場(chǎng)狀態(tài)（水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力、垂直應(yīng)力大于水平應(yīng)力和靜水壓力狀態(tài)），都會(huì)引起底鼓。7216機(jī)巷埋深為-650m,處于較高應(yīng)力水平狀態(tài)，并且地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)造應(yīng)力大。構(gòu)造丿應(yīng)力對(duì)巷道穩(wěn)定性影響極人，易造成巷道極易失穩(wěn)破壞。2.3水理作用大巷道底板在強(qiáng)人的水平應(yīng)力作用下，易產(chǎn)生裂隙。另外該巷道底板微裂隙結(jié)構(gòu)發(fā)冇，

6、滲透性強(qiáng)，底板水易侵入。該巷道掘成施工過(guò)程中，錨桿機(jī)、風(fēng)僦等設(shè)備造成的積水易侵入底板，底板含水層的水也通過(guò)微裂隙侵入底板，使底板巖體長(zhǎng)期受到水理作用，巷道底板巖層劇烈膨脹變形，新形成的裂隙又容易導(dǎo)水，從而更容易破壞，造成惡性循環(huán)。經(jīng)水理作用的巷道底板產(chǎn)生了嚴(yán)重的底鼓。2.4巷道底板無(wú)直接支護(hù)巷道底板通常處于敞開(kāi)不支護(hù)狀態(tài)是巷道底鼓量大于頂板下沉量的主要因素。底板及時(shí)支護(hù)和封閉是控制底鼓的根木措施?，F(xiàn)侑的錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)方式未能對(duì)底板宜接支護(hù)。而底板巖層易在強(qiáng)大的水平應(yīng)力作用下產(chǎn)牛剪切破壞后向巷道空間鼓起。巷道底

7、腳失穩(wěn)后容易導(dǎo)致兩幫破裂、鼓出和塌落，從而導(dǎo)致巷道整體變形劇烈。3錨網(wǎng)索反底拱維修方案設(shè)計(jì)3.1錨網(wǎng)索反底拱支護(hù)機(jī)理研究要實(shí)現(xiàn)軟巖巷道的成功支護(hù)，必須消除支護(hù)體與圍巖之間的不耦合現(xiàn)象。因此，深部開(kāi)采軟巖巷道耦合支護(hù)就是對(duì)軟巖巷道圍巖產(chǎn)生的變形不協(xié)調(diào)部位，限制圍巖產(chǎn)生有害的變形損傷，同時(shí)授大限度地發(fā)揮圍巖的自承能力，實(shí)現(xiàn)支護(hù)一體化、荷載均勻化，達(dá)到巷道穩(wěn)定的目的。在將巷道刷大到原設(shè)計(jì)斷而后，頂板采用錨帶網(wǎng)支護(hù)，在高強(qiáng)錨桿支護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增加錨索加強(qiáng)支護(hù)，使錨桿、錨索協(xié)同作用，以主動(dòng)加固頂板，以提高圍巖的

8、穩(wěn)定性。頂角錨桿傾斜安裝，形成結(jié)構(gòu)效應(yīng)；兩幫采用錨帶網(wǎng)支護(hù)，以保證巷道兩幫煤體的完整性。巷道四角應(yīng)力集中，塑性破壞區(qū)較其他部位明顯加大，H十分不利于圍巖結(jié)構(gòu)的形成,因此，加固幫角對(duì)控制巷道圍巖變形尤為重要，幫角錨桿的作用更加突出，因此應(yīng)打幫腳錨桿。為了提高和改善底板巖層的力學(xué)性能，防止圍巖松動(dòng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)展，減小巷道徑向應(yīng)力在原來(lái)錨帶網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)的基礎(chǔ)上，在巷道底板再挖一個(gè)半圓拱，底拱支護(hù)采用29號(hào)