基于地质力学测试的五阳煤矿深部高应力大巷支护技术
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WA N GJ u n z h a n g ?
( W u y a n gC o a l M i n e ,L u ' a nE n v i r o n m e n t a l E n e r g yD e v e l o p m e n t C o . ,L t d . , C h a n g z h i ㊀0 4 6 2 0 5 ,C h i n a ) A b s t r a c t : I no r d e r t os o l v et h ep r o b l e mo f d e e pc o a l r o a d w a yw i t hc o n t i n u o u s l a r g ed e f o r m a t i o ni nL u ' a nWu y a n gC o a l M i n e ,s t r e s s , c o a l r o c ks t r e n g t ha n dr o c ks t r u c t u r et e s t o nt h e s o f t r o c kd e f o r m a t i o na n df a i l u r e m e c h a n i s ma n a l y s i s ;a s y m m e t r i c a s u p p o r t i n g p r i n c i p l ep r o p o s e dh i g hp r e s t r e s s e da n c h o r c a b l ec o m b i n e ds u p p o r t s c h e m eb a s e do nt h es h o r t s i d ec o a l p i l l a r a n c h o r r e i n f o r c e m e n t d e s i g n . , t h e w o r k i n g l o a do f a n c h o r a n da n c h o r r o p e b e g i n s t o b e s t a b l e , a n d F i e l dm o n i t o r i n gs h o w s t h a t w h e nt h e e x c a v a t i o nf a c e r e a c h e s 5 0 m ,a n dt h e m a x i m u mw o r k i n g l o a do f a n c h o r r o p e i s 2 3 4 k N .L a n e t w o s t a g e t h em a x i m u mw o r k i n gl o a do f a n c h o r b o l t i s s t a b l e a t 1 5 4 k N f o r m a xs h r i n k a g ea n d1 4 9 m m ,t h e m a x i m u ms u b s i d e n c e o f r o o f 1 5 m m ,f l o o r d e f o r m a t i o ni s n o t o b v i o u s .T h e r e s e a r c hr e s u l t s c a np r o v i d ee x p e r i e n c eg u i d a n c ef o r c o a l r o a d w a ys u p p o r t u n d e r s i m i l a r m i n i n gc o n d i t i o n s . K e y w o r d s : g e o m e c h a n i c a l t e s t ;d e e pc o a l m i n i n g ;b o l t b r o k e n ;h i g hp r e - s t r e s s s u p p o r t
㊀㊀煤炭资源开发由浅部向深部发展是客观的必然 规律。随着煤炭开采强度的逐年增加, 潞安矿区部 分矿井逐步进入深部开采区域, 其中五阳煤矿的开 采深度已经接近 8 0 0m 。深部开采区域地质力学环 境发生了显著变化, 巷道围岩变形、 破坏特征与浅部 有很大区别, 由此带来高地压、 高瓦斯、 强扰动等一 系列难题。而这些均与深部煤岩体应力状态有关, 故对深部地质力学环境的测试、 评估愈显重要。 有关潞安矿区地质力学参数的测试, 很多学者 做了大量有价值的工作: 康红普等
B a s e do nG e o me c h a n i c a l T e s t i n go f Wu y a n gC o a l Mi n eD e e p a n dH i g hS t r e s s R o a d w a yS u p p o r t T e c h n o l o g y
成果应用 d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5- 2 7 9 8 . 2 0 1 7 . 1 2 . 0 0 6
㊀
总 2 2 0期
基于地质力学测试的五阳煤矿深部高应力 大巷支护技术
王俊章
( 潞安环能股份公司 五阳煤矿, 山西 长治㊀0 4 6 2 0 5 ) 摘㊀要: 针对潞安五阳矿井深埋大巷围岩变形、 锚杆破断难题, 在开展地应力、 煤岩体强度及围岩结构测试 的基础上, 分析了软弱围岩破坏变形的机理; 基于对称一次支护原则提出了高预应力锚杆锚索联合支护方 0m时锚杆锚索工作载荷开始稳定, 锚杆 案, 对巷帮进行短锚索补强设计。现场监测表明, 相距掘进面达 5 5 4k N , 锚索工作载荷最大值 2 3 4k N 。掘巷阶段两帮最大回缩量 1 4 9m m , 顶板最 工作载荷最大值稳定在 1 大下沉量 1 5m m左右, 底板变形不明显。研究成果可为类似条件下大巷支护提供经验指导。 关键词: 地质力学测试; 深部开采; 锚杆破断; 高预应力强力支护 中图分类号: T D 3 5 3 ㊀㊀㊀文献标识码: A ㊀㊀㊀文章编号: 1 0 0 5 2 7 9 8 ( 2 0 1 7 ) 1 2 0 0 2 0 0 3 ? ? ?
( W u y a n gC o a l M i n e ,L u ' a nE n v i r o n m e n t a l E n e r g yD e v e l o p m e n t C o . ,L t d . , C h a n g z h i ㊀0 4 6 2 0 5 ,C h i n a ) A b s t r a c t : I no r d e r t os o l v et h ep r o b l e mo f d e e pc o a l r o a d w a yw i t hc o n t i n u o u s l a r g ed e f o r m a t i o ni nL u ' a nWu y a n gC o a l M i n e ,s t r e s s , c o a l r o c ks t r e n g t ha n dr o c ks t r u c t u r et e s t o nt h e s o f t r o c kd e f o r m a t i o na n df a i l u r e m e c h a n i s ma n a l y s i s ;a s y m m e t r i c a s u p p o r t i n g p r i n c i p l ep r o p o s e dh i g hp r e s t r e s s e da n c h o r c a b l ec o m b i n e ds u p p o r t s c h e m eb a s e do nt h es h o r t s i d ec o a l p i l l a r a n c h o r r e i n f o r c e m e n t d e s i g n . , t h e w o r k i n g l o a do f a n c h o r a n da n c h o r r o p e b e g i n s t o b e s t a b l e , a n d F i e l dm o n i t o r i n gs h o w s t h a t w h e nt h e e x c a v a t i o nf a c e r e a c h e s 5 0 m ,a n dt h e m a x i m u mw o r k i n g l o a do f a n c h o r r o p e i s 2 3 4 k N .L a n e t w o s t a g e t h em a x i m u mw o r k i n gl o a do f a n c h o r b o l t i s s t a b l e a t 1 5 4 k N f o r m a xs h r i n k a g ea n d1 4 9 m m ,t h e m a x i m u ms u b s i d e n c e o f r o o f 1 5 m m ,f l o o r d e f o r m a t i o ni s n o t o b v i o u s .T h e r e s e a r c hr e s u l t s c a np r o v i d ee x p e r i e n c eg u i d a n c ef o r c o a l r o a d w a ys u p p o r t u n d e r s i m i l a r m i n i n gc o n d i t i o n s . K e y w o r d s : g e o m e c h a n i c a l t e s t ;d e e pc o a l m i n i n g ;b o l t b r o k e n ;h i g hp r e - s t r e s s s u p p o r t
㊀㊀煤炭资源开发由浅部向深部发展是客观的必然 规律。随着煤炭开采强度的逐年增加, 潞安矿区部 分矿井逐步进入深部开采区域, 其中五阳煤矿的开 采深度已经接近 8 0 0m 。深部开采区域地质力学环 境发生了显著变化, 巷道围岩变形、 破坏特征与浅部 有很大区别, 由此带来高地压、 高瓦斯、 强扰动等一 系列难题。而这些均与深部煤岩体应力状态有关, 故对深部地质力学环境的测试、 评估愈显重要。 有关潞安矿区地质力学参数的测试, 很多学者 做了大量有价值的工作: 康红普等
B a s e do nG e o me c h a n i c a l T e s t i n go f Wu y a n gC o a l Mi n eD e e p a n dH i g hS t r e s s R o a d w a yS u p p o r t T e c h n o l o g y
成果应用 d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5- 2 7 9 8 . 2 0 1 7 . 1 2 . 0 0 6
㊀
总 2 2 0期
基于地质力学测试的五阳煤矿深部高应力 大巷支护技术
王俊章
( 潞安环能股份公司 五阳煤矿, 山西 长治㊀0 4 6 2 0 5 ) 摘㊀要: 针对潞安五阳矿井深埋大巷围岩变形、 锚杆破断难题, 在开展地应力、 煤岩体强度及围岩结构测试 的基础上, 分析了软弱围岩破坏变形的机理; 基于对称一次支护原则提出了高预应力锚杆锚索联合支护方 0m时锚杆锚索工作载荷开始稳定, 锚杆 案, 对巷帮进行短锚索补强设计。现场监测表明, 相距掘进面达 5 5 4k N , 锚索工作载荷最大值 2 3 4k N 。掘巷阶段两帮最大回缩量 1 4 9m m , 顶板最 工作载荷最大值稳定在 1 大下沉量 1 5m m左右, 底板变形不明显。研究成果可为类似条件下大巷支护提供经验指导。 关键词: 地质力学测试; 深部开采; 锚杆破断; 高预应力强力支护 中图分类号: T D 3 5 3 ㊀㊀㊀文献标识码: A ㊀㊀㊀文章编号: 1 0 0 5 2 7 9 8 ( 2 0 1 7 ) 1 2 0 0 2 0 0 3 ? ? ?