曲江礦區(qū)深部煤巷支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、隨著開采深度的增加，巷道圍巖條件越來越復(fù)雜，處于這種復(fù)雜環(huán)境下的軟巖巷道更加難于維護(hù)，尤其是沿空掘巷。在高應(yīng)力的作用下，巷道掘進(jìn)初期就產(chǎn)生較大的變形，巷道礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈，巷道圍巖長期變形不止，表現(xiàn)為四周來壓、整體收斂，直至巷道完全封閉報(bào)廢，由此給深部軟巖巷道的支護(hù)帶來了很大的難度。本文以江西省豐城曲江煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司“307工作面兩巷圍巖控制技術(shù)”項(xiàng)目為依托，采用現(xiàn)場試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對深部復(fù)合頂板下煤巷圍巖控制技

2、術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　通過巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)得出了曲江礦區(qū)開采區(qū)域內(nèi)具有代表性特征巖石的基本力學(xué)參數(shù)，為理論研究和數(shù)值分析提供了基礎(chǔ)參數(shù)。
　　曲江煤巷支護(hù)屬于深井高應(yīng)力軟弱圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)難題，通過理論分析、錨桿拉拔試驗(yàn)及現(xiàn)場調(diào)查分析得知造成煤巷發(fā)生大變形的主要原因有：煤層埋深大，應(yīng)力集中程度高，煤體較為松散，錨索、錨桿支護(hù)失效，沿空掘巷護(hù)巷煤柱寬度不合理五個(gè)方面所造成的。
　　運(yùn)用FLAC2D數(shù)值程序分析了錨桿預(yù)緊

3、力、煤柱寬度對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響，得出兩者對維護(hù)巷道穩(wěn)定性有重要的作用；確定了錨桿預(yù)應(yīng)力在50KN~70KN，煤柱寬度在4m~6m時(shí)較為合理。由模擬計(jì)算的結(jié)果看出，307工作面沿空掘巷試驗(yàn)段采用錨網(wǎng)梁+預(yù)應(yīng)力桁架錨索梁聯(lián)合支護(hù)方式，錨桿預(yù)應(yīng)力和巷道煤柱寬度在確定的合理范圍時(shí)，巷道圍巖的變形量得到了較好的控制。模擬分析選取的煤柱寬度與理論計(jì)算出的煤柱寬度基本吻合。
　　對桁架錨索梁結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理和力學(xué)行為進(jìn)行了分析，為支護(hù)方式、材

4、料的選取、支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定提供了理論依據(jù)。
　　將錨網(wǎng)梁+預(yù)應(yīng)力桁架錨索梁聯(lián)合支護(hù)方式應(yīng)用于現(xiàn)場，從現(xiàn)場對巷道的控制效果和巖層探測試驗(yàn)對比表明，此技術(shù)有效的控制了巷道的變形，試驗(yàn)段圍巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞程度明顯減弱，頂板較為完整。巷道從掘進(jìn)到工作面進(jìn)行回采，試驗(yàn)段巷道頂?shù)装濉蓭偷睦鄯e最大平均變形量分別為377mm、571mm，原支護(hù)方式段頂?shù)装?、兩幫的累積平均變形量分別為1069 mm、1150 mm，以上數(shù)據(jù)顯示，采用新支護(hù)方案用