| 标题 | 煤矿深井高应力巷道支护技术应用 |
| 范文 | 闫纬 摘要：随着煤炭绿色开采技术的不断被推广，传统的煤炭开采方式造成的煤炭资源浪费问题比较严重，当前提高煤炭资源采出率已是煤矿开采亟需解决的突出问题之一。但是随矿井开采深度逐渐加大，煤层承受的集中应力也相应的变大，导致巷道掘进后所出现的冲击地压、围岩变形严重及煤与瓦斯突出等问题比较突出。煤矿深井不但可以增加煤炭资源的回收率，而且对于解决煤矿突出灾害问题有一定的促进作用，将是我国煤炭资源可持续开采的重要发展方向。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对煤矿深井高应力巷道支护技术应用提出了一些建议，仅供参考。 关键词：煤矿深井;高应力巷道支护;技术应用中图分类号：G4?文献标识码：A?文章编号：（2020）-49-103 引言 通过对煤矿深井高应力巷道围岩变形规律得出，有利于顶板和两帮的支护。随着采动影响的加剧，巷道围岩非连续变形及非对称变形均也逐步加剧，并对巷道支护参数进行了优化，在保证经济效益的同时提升深井高应力巷道支护结构的抗动压能力，并取得了良好的经济效益。 1、巷道地应力及围岩强度 观测站设置：为确定深部巷道的围岩结构、强度以及地应力状况，集中在垂深超出900m井底车场的附近设置3个观测站。第1测站位于+295水平西翼回风石门临时变电所处，第2测站位于+280水平充电硐室，第3测站位于+280m水平西翼轨道石门。 围岩结构观测：对巷道顶板上方20m范围内的围岩结构进行观测。测点顶板上部普遍存在离层和裂隙现象，破坏在浅部更为明显，同时深部也普通存在软弱夹层和裂隙，说明岩体自身承载能力弱，锚杆支护体系内地质力学条件低，锚固没能确保范围内的岩体完整性。 地应力测量：地应力的测量通过水压致裂法完成，设备采用SYY-56型水压致裂地应力测量仪，能够实时采集压裂过程中的压力和时间，并能够得到水力压裂曲线。3个测点中最大水平主应力最大值为23.36MPa，最小水平主应力最大值11.51MPa，垂直应力最大值为23.25MPa，应力场属高应力值区域，而最大水平主应力方向分别为N51.9°E、N35.9°E和N34.7°E。地应力的垂直应力主要作用于巷道两帮，而水平主应力主要作用于巷道底板，并且最大水平主应力与巷道轴线所形成的夹角会随角度增加而影响巷道的变形破坏状态。 围岩强度：针对测站附近区域的顶板和两帮围岩进行强度测试，整体表现为岩层强度中等偏低，结合围岩状态分析，岩体中普遍存在裂隙和夹层。同时，汇总厚度围岩强度测试曲线中顶板浅部岩层强度会明显小于钻孔深部岩层强度，并且两帮在2m的浅层范围存在塑性变形。 2、锚网支护作用机理 （1）针对围岩结构巷道，由于TECCO网具有高达1770MPa的抗拉强度，当巷道围岩产生变形后，支护体逐渐与其形成一个紧密的整体结构，可大大提高围岩的自承能力，使岩体在结构面上由两向受力转变为三向受力，其抗压能力、抗剪能力、抗拉能力及残余强度都将得到提升，从而能夠有效控岩变形。（2）针对软弱型岩体巷道，锚杆能将浅部软弱围岩悬吊于深部稳定岩层之中，充分发挥围岩的自承能力;还可通过次挤压作用将锚杆杆体附近的破碎围岩加固成承压拱，来承受深部岩体施加的径向载荷。同时锚网支护体可使松动圈内的节理裂隙、破裂面得以联接，增加岩层间的摩擦力及抗剪强度，从而限制软弱岩层相互错动，形成环形加固带，增大锚固区围岩强度，提高巷道围岩的承载能力（3）针对破裂型岩体巷道，具有杰出动力性能的TECCO网在一定程度上能够抵抗顶板冒落的破碎岩石，将破碎状态围岩转为镶嵌结构，提高围岩的整体性，最大限度地发挥支护体的承载作用。同TECCO网既能将单根锚杆联接成为一种锚杆群，将点支护转换为面支护，提高支护体的作用效果;又能将作用在其上的载荷传递到锚杆及深部稳定岩层中，改变围岩的应力状态。 3、煤矿深井高应力巷道支护技术应用 巷道顶板锚杆索参数，其中顶板仍布置7根锚杆，采用规格为φ22mm×2400mm的左旋无纵筋螺纹钢高强锚杆，间排距仍为800mm×800mm;锚索材料不变仍为为φ22mm，1×19股高强度低松弛预应力钢绞线，长度改为8.3m，采用“4-3-4”布置，即每两排打设7根锚索，第一排打设4根锚索，第二排打设3根锚索;顶板锚索以及煤柱帮锚索预张力不变，仍为300kN。塑性破坏单元有明显下降的趋势，以巷道顶板为例，支护条件下塑性破坏单元则为205，减小量为184，降低率为47%;支护条件下则存在部分非破坏单元。综上可知，对于控制巷道围岩变形破坏情况具有良好的效果。 结束语 综上所述，根据煤矿深井高应力巷道支护技术的有效应用，增强了深井巷道强度，有利于巷道围岩支护作用，为后期掘巷技术应用提供参考依据 参考文献 [1]鲁健.青云煤矿深井软岩回采巷道支护技术研究[D].太原理工大学，2019. [2]韩连昌.高应力大变形软岩巷道复合支护技术研究与应用[D].贵州学，2019. [3]曹长海，杨平.煤矿深井软岩高应力巷道支护技术[J].山东煤炭科技，2018（08）：16-17+20. |
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