龙口矿区软岩窄煤柱护巷技术

煤
炭
科
技
２１ ０ ２年第 ３期
３ １ ２ 应 力 扩 容 膨 胀 变 形 压 力 对巷 道 稳 定 性 的 ． ．
影 响
实践 表 明 ， 在相 邻工 作面 采空 区稳定 后送 巷 ， 煤 柱尺 寸 的大小对 巷道 维护 状况 有 明显 的影 响 ，但 这
种关 系并 非是 简单 的线性 关 系 。在 采动 后巷 道 围岩 应 力高峰 区 内 ， 随着 护巷 煤柱 的加 大 ， 巷道 的维护 状 况反 而恶 化 。只有 在巷道 围岩 应力 高峰 区外 继续 加
明 ， 技 术 效果 良好 ， 于 其 他 软 岩矿 区的 围岩 控 制 具 有 一定 的参 考价 值 。 该 对
关键词 ： 岩 ； 软 窄煤 柱 护巷 ； 酥破 坏 ； 压 消弱 变形压 力
中图分 类号 ： Ｄ ２ Ｔ ３２ 文 献标 志 码 ： Ｂ
１ 工 程 地质 条 件概 况
龙 口矿 区是 国内典 型 的软岩 矿 区 ，矿 区现有 梁
应 力分 布情 况及 煤壁 变形 规律 进行 了数 值 模拟 。经
过计算 ，确定 出倾 向顺层 瓦斯抽放钻孔 的孔深为 ２ ４ 。该技术能够较好地指导矿井瓦斯抽放工作 ， ５ ｍ
具 有推 广应 用 价值 。
（ 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ 收 ２ １— ７ １ ）
４ ８
２ ２ 不 同宽度 煤柱的护巷效 果 ．
图 １ 软岩煤柱保持稳定的基本条件
３ 结
语
作者简 介 ： 周连春 （９ ２ ） ， １７ 一 男 河南鹤 壁人 ，０ １年 毕业 ２１ 于 内蒙 古科技大 学 ， 士 ， 硕 神华 乌海能源有 限责任 公 司通风
管理 部 工程 师 。
用 ＦＡ ３ Ｌ Ｃ Ｄ数值模 拟技术对平沟煤矿 １０ 综 ６６ 采工作面运输顺槽煤壁前方卸压区、集 中应力 区的
２１ 第 ３ ０２年 期
Ｎｏ ．３ ２ ２ ０ＯＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ ＣＩ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
文 章 编 号 ：０ ８ ３ ３ ｛ ０ ２ ０ — ０ ７ ０ １ｏ — ７ １ ２ １ ）３ ０ ４ — ３
龙 。 矿 区 辊 岩 窄 焊 橇 护 巷 技 术
到 不 同程度 的破 坏 ，使集 中应 力 向深 部转 移并 逐 步 衰减。 随着支 承压 力 的衰减 变化 ， 柱 的承载 强度 与 煤 支 承压 力达 到极 限平 衡 时 ， 柱才 趋 向稳 定 ， 煤 并形 成
一
家煤矿 、 北皂煤矿和洼里煤矿 ３ 对矿井 。 开采煤层为 黄县煤 田煤 油 ： ： 、 、 等３ 煤 煤 个煤层 。 煤系地层属 下第三系 ， 主要 由泥岩 、 砂岩 、 黏土岩 、 碳质页岩 、 油 页 岩和煤 组成 。煤层 的单 向抗 压强度 为 ５９ ． ４～ ｌ．７ Ｐ ， ４ ９ ａ不仅煤层本身软 ， Ｍ 顶底板岩层更为软弱 ，
维 护状况 的基 本措 施 。 与采 空 区隔离 的作 用 。
２ 护巷 煤 柱 宽度 的确 定
２ １ 窄煤柱护巷保 持稳定 的基本条 件 ．
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Ｂ
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软岩 回采 工作 面 在煤柱 边 缘 区会 产 生数 倍 于原 岩应 力 的集 中应力 ， 由于 岩性差 ， 柱边 缘 区都 会遭 煤
连结 和排 列方 式是影 响巷 道 围岩破 坏变 形性 质 的重 要 因素 ，而连 结和排 列方 式则 是决 定其 水稳 定性 和
置在应力高峰区外 ， 巷道围岩变形量相对较小 ， 但煤
实 践表 明 ，正 常地 质条件 下 中央煤 柱承 载 区的 宽 度 ￡应 不 少 于工 作 面 的机 采 高度 ｈ ，故 煤 柱保 持
稳 定状 态 的宽 度 Ｂ 见 图 １ 为 （ ）
Ｂ ＝Ｄｌ ＋ｄ ＋
产实践表明 ，合理选择窄煤柱巷道开掘的位置与时 如 果 少 于这 个 宽度 ， 窄煤 柱 表现 的承 压 作用 就 会 间，使其避开煤体压酥破坏区和残余支承压力作用 显著降低。 随着中央煤柱承载区宽度的减少， 主要起 期， 最大限度地减轻支承压力作用 ， 是改善煤柱巷道
应 力 扩 容 膨 胀 是 软 岩 受 力 后 其 中 的微 裂 隙 扩 展、 贯通 而产 生 的体 积膨 胀现 象 ， 是岩石 微 观结构 内 集合 体 间隙 的受力扩 容 ，是软 岩变形 的一种 力学 机
制。
大煤 柱尺 寸 ， 道维 护状 况才 能有所 改善 。 巷道 布 巷 将
从软 岩微 观结构 效应 分析 来看 ，一 般 当外 界应 力 条件改 变时 ， 泥质类 岩 石微结 构 的变化 极 为 明显 。 泥质 类岩 石结 构要 素 （ 粒 、 聚体 ） 颗 集 特征 、 互 问 的 相
岩 石具 有重 塑性 高 、 崩解 性快 、 变性 强 、 流 胀缩 性 大 、 触 变 性敏感 的特点 ， 于典 型 的地质 软岩 。 属 巷道 的支 护 与 维护一 直 是矿井 生 产 的主要 困难 ，沿空 送巷 更 是 制 约矿 井安 全 、 高效 生产 的技 术难 题 。 十年 的生 几
高青宏， 李修杰， 高兆利， 尹玉城
（ 山西朔 州 龙 矿集 团 大 恒煤 业 ， 山西 朔 州 ０ ６０ ３ ００）
摘
要 ： 对 龙 口矿 区岩 层 软 弱 ， 煤 柱 护 巷 条 件 下巷 道 围 岩持 续 变形 强 烈 、 护 困难 的现 针 窄 维
状， 分析 了巷道保持稳定 的基本条件 ， 究 了软岩 窄煤柱结构损伤 区内的护巷技术。 研 实践表
定 宽度 的压 酥破 坏 区 Ｄ ，沿 空 巷道 受 开 掘影 响 ， 。
巷 道 浅部 围岩则 会 形成 一 定 范 围破 碎 裂 隙带 ｄ 。沿 空 送巷 煤柱 保 持稳定 的基 本条 件 是 ：煤 柱两 侧边 缘 区产生 压酥 破 坏 区和破碎 裂 隙带 后 ，中央煤 柱必 须
处 于非 压酥 破坏 区 ， 具有 一定 的 承载能 力 。