受邻近工作面采动影响的巷道加固研究与实践
采动压力影响下掘进巷道支护技术研究
1 1巷道 位置 . 5 0 工 作 面 位 于 王村 斜 井 煤 矿 + 0 m 28 43 水 平 , 采 区 , 为 采 区 巷 道 及 东 翼 采 空 二 东 区 , 为 三 采 区保 护 煤 柱 , 为 5 0 工 作 西 北 26 面 , 为 5 1 工 作面 , 工 作 面都 处 于 回采 南 20 两 过程 中 。 面标 高为 + 5 . ~+7 7 7 工 地 622 1 . m, 作 面 标 高 为 + 2 ~+ 4 m。 表 广 为 黄 土 44 42 地 覆 盖 , 为沟 谷 地 带 , 形 状 农 田 , 沟 较 多 梯 冲 发育 , 建筑物 。 无 1 2 煤 层赋存 条件 . 煤 层 赋 存 比 较 稳 定 , 层 厚 度 16 ~ 煤 .m 3 7 m , 般 厚 2 4 m , 中 厚煤 层 , 矸 .7 一 .9 为 夹 1 层, —3 一般二 层 , 夹矸厚 度0 0 m~0.5 .8 2 m, 为 复 杂 结 构 煤 层 。 层 倾 角 2 ~l 。 平均 煤 。 , 3 4 , 缓 倾斜 煤 层 , 种 为 瘦煤 l 。 2 8 。为 煤 号 5 0 工 作 面 的 掘 进 主 要沿 5 层 顶 板 掘 进 , 煤 当煤 层 厚 度 不 足 2. I 时 , 底 掘 进 。 5I 破 l 1 3 巷道顶 底板岩 性 . 伪 顶 为 炭 质 泥 岩 灰 黑 色 , 碎 , 稳 易 不 定, 厚度 0 . m, ~0 5 平均 厚 度 为0 1 m , 掘 .4 随 随 冒 。 接 顶 为 粉 砂岩 深 灰 色 , 状 , 直 块 含黄 铁 矿 结 核 , 度2. 厚 0~4. m , 均 为2. m。 5 平 3 老 顶 为 中 细 粒砂 岩 细 粒 砂 岩 , 色 , 分 以 灰 成 石 英 为 主 , 度2. ~6. m , 均 为4. m 。 厚 5 1 平 5 直 接 底 为粉 砂 岩 灰 色 , 面平 整 , 少 量植 层 含 物 化 石 , 度 1 0~3 8 平 均 为 1 4 老 厚 . . m, . m。 底 为 石 英 砂 岩 灰 一 白 色 , 为 坚 硬 , 度 灰 较 厚 为 1 3 ~8 0 , 均4 5 图1 。 .m .6 平 . m( )
采动影响下底板软岩巷道加固技术研究与应用
0
见, 轨道大巷岩块强度并不低 , 但受断层构造和多 次扩修影响, 巷道 围岩较为破碎 , 如图 1 所示 。因
距 首次观测 的时 间间隔/ d
图 2 采动应力监测 结果
5 8
马学宗
采动影响下底板软岩巷道加 固技术研究与应用
2 1 年第 3 0 1 期
力值逐渐增大 ,其最大主应力值达到 2 . P , 28 a 5M 为原 岩应 力 的 1 . 。 5倍 可见 , 动过 程 中工作 面 采 采
采动应力监测结果表明, 工作面推进过程 中, 采 动应 力 三 个 主应 力 的方 向基 本 没有 发 生 变 化 。 如图 2 所示 , 随着与工作面距离缩短 , 测点处主应
2 4
剩余大巷进行全面有效加固,避免在工作面 回采
过 程 中对巷 道进 行扩 修 , 障巷道 长期 稳定 。 保
岩 采样 强度 测试 数据 ,在 干燥 状态 下砂 质 泥岩 平
均 抗压 强度 4 - M a 83 P ,平 均抗 剪 强度 为 77MP , . a
一一
l
卜
1 0 2 0
小力;二 王 平
lli{
3 O
平均 内摩擦角为 4 o平均粘聚力为 6 P 。可 0, -M a 3
动应 力增 加 幅度并 不 大 ,而巷道 围岩变 形却 急 剧
增大 。 这说明 , 一方面轨道大巷岩体强度与该处围 岩应力水平基本接近 ,在不受扰动时尚能保持稳 定 , 有 应力 变化 极易 产生 较大 的塑 性 流变 ; 一 稍 另 方面, 原有锚网喷支护 、 u型钢棚支护都没有考虑 该处 围岩主应 力 的大 小及 方 向 ,仅 试 图通 过提 高
2 1 年第 3 0 1 期
开采动压影响下巷道变形规律
收稿日期:2012-02-28作者简介:李海生(1983—),男,河南焦作人,河南理工大学在读硕士研究生,主要从事采矿理论与技术方面的研究。
问题探讨开采动压影响下巷道变形规律分析李海生1,2,任耀1,马智会1(1.河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454003;2.河南神火集团郑州裕中煤业公司大磨岭煤矿,河南新密452383)摘要:针对平煤八矿深处下部煤层工作面开采导致的上部煤层邻近采区工作面回风巷道掘进困难、变形严重等现象,通过监测回风巷道表面的变形情况,总结出下部煤层开采对上部煤层邻近采区巷道的动态影响规律:己16,17-22020工作面的回采活动对回风巷道的影响范围约200m ,变形最为严重的区域在工作面前方20m 和后方20m 范围内,从而确定顶、底板和两帮位移的平均速度,为巷道的合理布置提供参考依据。
关键词:动压影响;变形规律;巷道支护中图分类号:TD322文献标志码:A文章编号:1003-0506(2012)08-0028-03Analysis on Discipline of Roadway Deformation Under Influence of DynamicPressure Induced by MiningLi Haisheng 1,2,Ren Yao 1,Ma Zhihui 1(1.School of Energy Science and Engineering ,Henan Polytechnic University ,Jiaozuo 454003,China ;2.Damoling Coal Mine ,Zhengzhou Yuzhong Coal Industry Co.,Henan Shenhuo Group ,Xinmi 452383,China )Abstract :Aiming at the phenomenon of the mining difficulty and serious deformation of return airflow roadway caused by mining lower coal seam in deep part of Pingdingshan No.8Coal Mine ,through monitoring the deformation conditions of the surface of ventilation road-way ,the dynamic influence law of lower coal seam mining to roadway near to mining area in upper coal seam was summarized :the influ-ence scope of the mining activities of Ⅵ16,17-22020working face is about 200m ,the region that most serious deformation occurred was in anterior to mining face 20m and posterior to working face 20m.The average movement velocity of roof and floor were also judged out ,which provides a reference for the reasonable arrangement of the roadway.Keywords :effect of dynamical pressure ;deformation law ;roadway supporting随着矿井开采深度的增加,深部矿山压力显现越来越明显,巷道支护变得更加困难[1-5]。
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用摘要:近年来,我国对煤矿的需求不断增加,煤矿开采越来越多.为提高煤炭资源回收率,部分煤矿使用沿空掘巷小煤柱布置工作面,但小煤柱在工作面回采过程中受到顶板来压和巷帮压力作用,小煤柱变形越来越严重,不利于工作面正常安全生产,因此本文首先分析固化支护原则,其次探讨沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术,最后就注浆加固支护效果检验进行研究,以供参考.关键词:沿空掘巷;窄煤柱;注浆加固引言沿空掘巷的巷道受到采动以及支撑压力等因素的影响,其围岩的裂隙发育、部分区域松散破碎、矿压表现突出,使得采空区的煤柱经常发生片帮,有时还会导致底板变形量大等现象,这些现象对回采过程中的安全性有极大的影响,并且使得维修巷道的成本增加,沿空掘巷中,小煤柱的稳定性对整个巷道的稳定性具有直接影响,本文采用注浆的方法对其进行加固,可以有效解决这一过程中巷道围岩发生变形或者破坏的难题。
1固化支护原则(1)保证巷道加固后保持巷道稳定,并使巷道的变形量确保在设计允许范围内,从支护方案及支护机理上,要着眼于喷浆封闭软弱岩煤体锚杆锚注联合支护,以提高围岩自身承载能力,实现强韧性封层、稳压注浆胶结主动支护、保证支护结构稳定的原则。
(2)要充分考虑到受强膨胀围岩来压快、变形量大和破碎极其严重的特点,采用支护重点在于对弱结构岩层和极软弱煤层造成巷道顶板两帮破坏的严重地段,进行放顶和扩帮,进行补锚补喷进行注浆固结围岩。
(3)施工过程中严格把控施工技术与安全生产的相互衔接、相互协调和相互促进,以安全为先,技术把关,达到巷道施工安全,后期巷道支护稳定、使用寿命增长、服务于矿井安全生产的原则。
2沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术2.1监测煤柱内部的应力注浆效果检验是通过围岩应力计来比较确定的,在煤柱上打孔分别测量已注浆和未注浆的煤柱内应力变化。
可以得出已注浆的煤柱孔内应力大于未注浆的煤柱,这一结果表明进行注浆加固可以连接破碎的煤岩,使其称为整体,增强其强度和承载力,同时也提高了其稳定性,更好的对围岩进行了控制。
动压下掘进巷道支护技术研究与工程实践研究
动压下掘进巷道支护技术研究与工程实践研究摘要:对于煤炭企业来说,矿井生产过程中的采掘接续以及安全性是其一直以来关注的重要课题,尤其是在和谐社会建设不断推进的过程中,国内煤炭企业要想在日益激烈的市场竞争中立于不败之地,生产安全问题必须得到有效解决。
但是在实际的生产经营过程中,不少企业出现接续紧张,并为使生产份额得到满足而对优化回采巷道位置措施有所忽略,导致回采巷道处于动压下掘进状态,严重影响了井下掘进生产的安全性。
基于此,笔者对动压下巷道掘进安全问题展开研究,并结合工程实践报告如下。
关键词:巷道动压巷道支护围岩控制采动压力1 工程概况某矿区年设计生产能力为150万t,其核定生产能力为240万t,该矿区2012年原煤实际生产量为235万t。
本区域具有相对简单的地质构造,具有相对稳定的煤层赋存,开采方式为多煤层近距离联合开采。
笔者从项目研究实际需求出发,以该矿区17#煤层巷道为对象,与该巷道具体情况相结合,对其顶板实施现场取样,并通过实验室方法测定其力学参数,该巷道顶板特征详见下表1,岩层力学指标则见下表2。
2 采准巷道形变特点以及采动应力分析2.1 采动应力以17#采准巷道具体位置为参照,对其采场在作业面回采影响下发生的应力变化进行分析,同时分析其底板应力的规律分布。
对于处于采动影响状态下的采准巷道来说,上述分析工作对其围岩变形控制具有积极意义。
下图1为巷道关系图,由图1可以看出,16#作业面在其采动过程中对17#巷道内部七面皮带道产生了较大影响,在16#煤层开采过程中,其作业面造成的前支撑压力以及煤柱在回采作业影响下产生的叠加支撑压力对其骑采前巷道产生了较大影响,此种状态下一般会有3~4个系数的应力增高。
采空区下部是骑采作业后巷道。
此巷道由于上部煤柱具有较远水平距离,且所处区域应力有所降低,因而并未受到煤柱的严重影响。
17#煤层中采准巷道内部八面下料道不仅受到上部16#采动作业影响,而且长期处于其上方16#作业面上的煤柱所产生的支撑压力作用下。
动压影响条件下水平大巷超前加固技术研究
首先要 对 工钢 棚梁 、 变形严 重 者进 行更 换 , 腿 保
收 稿 日期 :0 6 O — 9 20 . 1 0 作者简介 : 俊杰 (9 7一) 男 , 简 16 , 山西原平人 , 工程师 , 从事 安全监察工作 。
煤 第 1 5卷 第 3期 1 9
定 , 出结论 : 得 在巷 道受 动 压影 响下 , 道 两 帮 的 位 巷
压影 响严 重 的巷 道 区 域 进 行 超 前 预 先 加 固施 工 技
术, 即在工 作 面 回采 前 对受 影响 巷道 进行 预加 固 , 充 分考 虑对 围岩 的 变形 进 行 预 留 , 巷 道 在 工 作 面 回 使 采 期 间 围岩变 形得 到有 效 释 放 , 到 控 制 围岩 的 目 达
证 支 护的 可靠性 。同时针 对巷 道受 工作 面采 动影 响 两 帮移 近量 较 大 的情 况 , 固前将 两 帮破 碎 煤 体 开 加 帮刷 大 , 帮量 以将 松散 煤体 刷 至实体 煤 为止 , 刷 然后 在工 钢棚 架 间 打 设 锚 杆 加 固 。锚 杆 支 护 布 置 形 式 为 : 帮等 间距 布置 3根 , 距 110mm, 半 圆木 每 间 0 用
人安 全 。
1 支护方案设计
选 择科 学 先 进 、 工 便 捷 的加 固技 术 是有 效 控 施 制 巷道 变形 的关 键 , 针对 工钢 支护 的特 点 , 结合 近年
来锚 杆 支护 的成 功 经 验 和 优 势 , 用保 留 原有 支 护 采
同时 打设锚 杆 支护 联 合 加 固 的 方 法 进行 超前 加 固 , 有 效改 善应ห้องสมุดไป่ตู้力 分布 状 态 , 对 两 帮 煤 体 的 破 碎 范 围 并 进行 刷大 , 以满 足 围岩受 动 压后 出现 的位 移 。
受工作面采动影响的下方胶运空巷二次加强支护设计
双层金属网 , 且工作 面侧每 根工 字钢梁下 采用 单体支 柱做腿 , 作面侧新增加 的工 字钢用 单体支柱做腿 , 非工
原工字钢梁下 棚腿 不变 , 时加 三架 5 同 r 的走 向工 n长 字钢做抬 棚 , 向工字 钢棚重 叠 2 排距 1 5 , 走 m, . i 距工 n
为保证安全生产 , 决定 对原胶 运顺槽 和现胶 运顺 槽 以 及端头进行了二次加强支 护。
2 现胶 运顺 槽加 强支 护设计 6 0 1 11— 现胶运顺槽 ( 即下部 空巷 ) 用三段 支 采 护方式 。 2 1 层 间距 小于 3 的 区域 . n i
如图2a , 一 ()① ③段 和⑤ 一⑥段在原有 工字钢 梁
之间再增加一架工字钢梁( 原工 字钢梁 间距 10 , .m) 铺
作面侧煤 壁 03 , .i 走向工字钢和横 向工 字钢交叉处用 n 8 铁丝交叉 捆绑 , 用单 体支护 。胶 运顺槽 ① 一③和 # 并 ⑤一 ⑥段 加强支 护形式 如图 2 a 所示 。 ()
2 2 层 间距 大于 3 的 区域 . m
③一 ⑤段铺 双层金属 网, 工作 面侧 每根 工字钢 梁
摘 要 酸刺沟煤矿 6 1 1 1 0 — 工作面胶运 顺槽掘进过程 中揭露断层 , 为避开断层 , 在原有巷道 的正下方另 外施 工一条巷道。 回采 工作面推
进到此处 时, 工作面端头要通过该空巷 , 为安全顺利 通过 空巷 , 决定对原胶运顺槽和现胶运顺槽 以及端头采用打木垛 、 增加工字钢 梁金属 网和
加注诺米一号等方法进行了二次加强支护。 关键词 空巷 端头 矿 山压 力 二 次加强支护 文献标识码 B 中图分类号 T 33 D 5
S c m d r te gh n d S p o tDe in o a d n d Ro d y e o a y S r n t e e u p r sg fAb n o e a wa Un e af c i i g I f e c d r Co l eM nn n u n e a l
受邻近工作面回采动压影响的巷道锚杆支护技术研究
3煤位于山西组中下部 ,属稳定可采煤层,该
工作 面煤 层 总厚 平 均 63 . m。根 据 井 下 实 测 ,煤 层 单轴 抗压强 度平 均在 7 a左右 。煤 层 直接 顶 为灰 MP 黑色 泥岩 ,厚 13 . m,块 状 性 脆 ,含 云母 ,平 均单 轴抗 压强 度 1.MP ;基 本 顶 厚 度 为 1m 的 泥质 37 a 2 砂 岩 ,黑灰 色性脆 微含 云母 及大量 植物 化石 ,平均 单 轴抗 压 强度 2 a 1 MP ;基本 顶 之上 为 34 . m厚 的粗 砂 岩 ,灰色 ,厚层 状 ,发育斜 层理 ,含 煤屑 ,以石 英 为 主 。巷 道直 接底 为 2 1m 的细 砂 岩 ,灰 白色 , .3 细粒 内含黑 云母 ,单 轴抗 压强 度 6 MP ;老底 为砂 6 a 质 页岩 ,厚 25 m,深灰色 ,致 密 ,含黑云母 及 植 .5 物 化石 ,单轴 抗压 强度 为 3.7 a 67 MP 。
If e cd b y a cMii gP es r f j c n nn a e n u n e yD n mi l nn rsu eo a e t i gF c Ad Mi
漳村 煤矿进 入 二水平 开采 以来 ,由于产 量 的增 加 和村庄 搬迁 等因素 的影 响 ,造 成采 区接 替非 常紧 张 ,不得 不在 同一采 区 内相 邻工 作 面回采 与掘进 同 时进行 。漳村矿 二 水 平 20 11工作 面 回风 巷 曾在 巷 中 1m) 5 。其 中回风巷 沿 3 煤 层底 板 掘进 ,瓦排 巷 沿顶 板掘进 。工 作 面埋深 在 34~ 8 m。 4 35
4 5
维普资讯
总第 7 5期
煤
矿
开
采
20 0 7年第 2期
采动影响巷道结构稳定型加固技术研究
帮 梁结 构 的稳定 性 ,在提 高两 帮梁 结 构承 载能 力 的同时 , 充分 发挥 拱结 构 的承 载能力 。
加 剧 ,必 须 针对 北六 中部 车 场 的地 质采 矿 条件 和
现有 的破 坏 特征 , 研究 合 理可 行 的加 固技 术 方案 。
轨 道
上 山
图 2 北 六采 区 中部 车 场 岩 性 素 描 图
3 北 六采 区中部 车 场 围岩 稳 定 性影 响 因 素分析
31 工 作 面采 动支 承压 力影 响 .
如 图 1 示 ,06工 作 面 最 终停 采 线 与 车 场 所 16
平均距离约 4 0 m左右, 最近仅 3 。大量实测结 6 m
果 表 明 ,工 作 面采 动过 程 中 的超 前 支 承压 力 往 往 数 倍 于原 岩应 力 , 应 力集 中系数按 2 3考 虑 , 若 ~ 则 中部 车场 围岩 内的应力 水平 将 高达 3 a以上 , 0MP 远 高 于一般 围岩 的岩体 强 度 ,在 高应 力作 用 下 巷
[ 摘
要 ] 某矿 北 六采 区 中部 车场 采 用传 统 的锚 网喷 支护 ,因 工作 面 回采 形成 的 超前 支承压 力, 车场 出现 了不 同程度 的破 坏 。针 对 北 六 中部 车场 的地质 采 矿条 件及 现 有破 坏特 征 , 出 了结构 稳 定 型加 固技 术方 案 。 井 下应 用 中 围岩 变形得 到 有 效控 制 , 提 取得 了 良好 的加 固效果 。 [ 键 词 ] 采 动 影响 ; 构补 偿 ; 定型 , 关 结 稳 支压 力 支承 [ 中图 分类 号 ]T 5 [ 献标 识 码 ]B [ D33 文 文章 编号 ] 17 -932 1)2 1 3 6294 ( 20 响后 不进 行 大 面积 扩 修 , 对保 障矿 井 采掘 接 替平 衡 意义 重大 。 这 ]
采动影响下回采巷道变形规律实测研究
将 水 泥 、粉 煤 灰 作 为 胶 凝 材 料 , 磷 石 膏 为 充 填 骨
了 可溶 性 磷 的 危 害 ,又 为 胶 结 材 料 提 供 C O,增 强 充 填 体 a
的 强度 。 参考文献 :
Ei 李其 昌 .金阳公路保安矿柱开采技术研究 [ 士学位论文]. l 硕
长 沙 :中 南 大学 ,2 0 . 03
料 进 行 有 机 配 比 ,使 其 具 备 一 般 胶 结 充 填 体 的 充 填 效 应 ,
不 仅 起 到控 制 采 场 地 压 ,支 撑 围 岩 , 阻 止 采 后 空 区 围 岩 的
破 坏 和 移 动 的作 用 ,而 且 利 用 粉 煤 灰 的 胶 凝 性 能 可 替 代 部
分 水 泥 作充 填 胶 凝 剂 ,实 现 了粉 煤 灰 、磷 石 膏 “ 废 为宝 ” 变 的功效 ;
收 稿 日期 :2 0 — 1 — 1 09 0 9 作 者 简介 :谢 志 弘 ( 95 ,男 ( 族 ) 16 一) 汉 ,河 南 上 蔡人 , 主要 从 事 采 矿 技术 源 泉 管 理 工 作 ,采 矿 工 程 师 。
用 钢 卷 尺 进 行 测 量 顶 底 板 和 两 帮 的 距 离 ,用 皮 尺 测 量 测 点
到 掘 进 头 ( 回 采 工 作 面 )之 间 的 水 平 距 离 ,进 而 可 求 出 或
顶 底 板 、两 帮 移 近量 和 移 近 速 度 。在 每 个 观 测 站 的 顶 底 板
养 护龄 期 > 骨 料 配 比> 浓 度 ;
— —
3 结语
— —
在 充 填 物 料 制 作 过 程 中 添 加 适 当 的 石 灰 ,既 消 除
I 9 ( ): 6 9 7 3 9~ 7 . 3
煤矿软岩巷道受采动影响的巷道支护
1 柴 里 煤 矿 概 况
柴 里煤 矿 1 9 6 4年 投 产 ,经 过 三 次 改 扩 建 建 成 生 产 能力 为 2 4 0 X 1 0 t / a的 大型 矿 井 。矿 井 生 产 进 入 二
这三 条 上 山 的维 护状 况 决定 了柴 里煤 矿 今 后整 个 二水
水平后由于围岩压力大 、岩性差受采动影响后 ,大部 分巷道遭到严重破坏,直接影 响到矿井 的安全生产 。 随着 二水 平 开采 强度 加 大 ,主要 开 拓巷 道 、三条 上 山 受采动影响后严重破坏 。如柴里煤矿南大巷 、南轨道 上 山 、南皮 带 上 山等 。 南大 巷 是 近 1 0 a内二水 平 主 采采 区 的 主要 通道 。 南大巷的埋深为 5 2 7 m 左右 ,与上部 3 煤层 的垂直间 距在 2 0 m 左右 ,其上部 3 煤层东部工作面停采线距 南大巷 的水平距离为 6 0 m左 右 ,西部工作 面停采线 距 南 大巷 的水 平 距离 为 1 5 0 m 左 右 ,由于 南 大巷 围岩 条件较差 ,加上受其上部工作 面多次采动影响 ,巷道 变 形 严 重 ,巷 道设 计 断 面 为 :宽 4 . 4 i n ,高 3 . 5 m; 变 形 后 巷 道 平 均 断 面 为 :宽 3 . 2 n,高 2 I . 5 n,其 中 I 底臌量达到 7 0 0 m m~ 8 0 0 m m,致使每年都要对该巷 道修复 1 次~ 2 次 ,严重影响和制约着整个矿井 的安 全 生产 。
ZHAO Xi
( C h a n g z h i C o . , L t d . o f S h a n x i Co a l T r a n s p o r t a t i o n a n d Ma r k e t i n g Gr o u p , C h a n g z h i 0 4 6 0 0 0 , S h a n x i , C h i n a )
掘进巷道矿压监测有关知识
掘进巷道矿压监测有关知识掘进巷道矿压监测有关知识《煤矿安全规程》第44条采⽤锚杆⽀护形式时,应遵守下列规定:1、锚杆必须按规定做拉⼒试验。
煤巷还必须进⾏顶板离层监测,并⽤记录牌板显⽰。
对喷体必须做厚度和强度检查,并有检查和试验记录。
在井下做锚固⼒试验时,必须有安全措施。
2、锚杆必须⽤机械或⼒矩扳⼿拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。
⼀、矿压的形成煤层在受到开挖以前,由于长期受到周围岩⼟体压⼒作⽤,压⼒处于应⼒平衡状态。
当开掘巷道或进⾏回采⼯作时,破坏了原来的应⼒平衡,在采掘空间周围引起岩体应⼒的重新分布,在这种不平衡应⼒的作⽤下,会出现巷道及回采空间周围煤岩体的变形、移动、垮落等现象,直到应⼒达到新的平衡为⽌。
这种由于在地下进⾏采掘活动⽽在巷道、峒室及回采空间周围巷道内及⽀护物上所产⽣的压⼒称为“矿⼭压⼒”,简称“矿压”。
在矿⼭压⼒的作⽤下,地下巷道、峒室及回采空间周围的煤岩体及⽀护物将发⽣变形和破坏,产⽣顶板下沉、底板隆起、巷道断⾯缩⼩、岩体破断离散发⽣冒落、煤体压酥甚⾄突然抛出、⽀架变形、上覆岩层⼤范围移动甚⾄地表塌陷等现象。
这些在矿⼭压⼒作⽤下,围岩、煤体及⽀护物所产⽣的各种⼒学现象,称为“矿⼭压⼒显现”,简称矿压显现。
巷道岩体破坏只有两种“拉断”、“剪切”,没有“压坏”。
(莫尔强度理论认为):材料发⽣破坏的主要原因是由于破坏⾯上的剪应⼒达到⼀定限度的缘故,这个剪应⼒除了与材料本⾝的性质有关,还与破坏⾯上由于正应⼒⽽产⽣的摩擦阻⼒有关。
即某点发⽣破坏,不仅取决于该点的剪应⼒,同时也取决于该点的正应⼒,前者起破坏作⽤,后者起阻碍破坏作⽤。
破坏的四个阶段:压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、破坏阶段。
⼆、掘进巷道所受矿压的种类及作⽤距离、⼤⼩。
1、掘进本⾝的⽀承压⼒的显现未受采动的岩体,在巷道开掘以前通常处于弹性变形状态,岩体的原始铅直应⼒等于上部覆盖的岩层重量,巷道开挖以后,原岩应⼒重新分布,巷道围岩内出现应⼒集中,如果围岩应⼒⼤于岩体强度,巷道围岩会产⽣塑性变形,从巷道周边向围岩深处扩展到⼀定的范围,出现塑性变形区,为弹塑性介质,巷道开挖以后围岩应⼒分布如图1所⽰。
动压影响下小间距过巷加固技术
第21卷收稿日期:2012-04-22作者简介:倪龙鑫(1986—),男,安徽淮南人,采矿助理工程师,2009年毕业于安徽理工大学采矿工程专业,现为口孜东矿综掘二队技术员。
在煤矿巷道中,70%~80%的巷道受到采动影响,随着矿井开拓布局的不断延伸,至深部后表现出明显的软岩特性,巷道强烈底鼓、围岩难以控制,动压影响的软岩巷道的维护状况已成为制约煤矿集约化生产的瓶颈。
与一般软岩巷道相比,动压软岩巷道稳定性,主要取决于巷道的围岩性质、动压的影响。
对这类巷道围岩稳定性及其控制尚未有系统的研究。
通过对口孜东矿深井围岩物理力学性质分析,探讨软岩动压巷道围岩变形破坏机理,提出切实可行的加固支护方案,有效的控制围岩稳定性。
1动压巷道的围岩变形破坏机理分析随着矿井开采深度不断延伸,深部岩体存有构造应力场或残余构造应力场,多种应力场叠合累积为高应力,在深部岩体中形成了异常的地应力场。
高地应力引起硐室群开挖后所承受的工程荷载大大加强,使得工程围岩产生顶沉、帮缩、底鼓等非线性大变形力学现象。
底板动压巷道的基本特点,在于上覆层位巷道在掘进影响前[1],多数处于应力重新分布的平衡状态,一旦受到周围的采动影响,在各种集中压力作用下,改变了围岩自身的平衡状态,应力值突然增大,导致巷道围岩应力的再次或多次重新分布。
由于高应力的作用,原处于稳态等速蠕变的围岩蠕变速度突然增大,巷道围岩变形量迅速增大。
巷道原有静压状态下稳定平衡被打破,围岩发生显著变形位移和压力增大,需要经过应力重新分布达到新的平衡,巷道围岩才能重新稳定下来。
如果巷道的支护不能适应采动影响带来的应力变化的情况,或者没能及时采取相应的加固补救措施,则巷道会受到不同程度的破坏,或断面变形,或围岩松动失稳,影响巷道的正常安全使用。
因此,动压巷道锚喷支护结构和主要参数不能像静压巷道那样,只考虑原岩应力场的作用,还必须充分估计巷道受各种采动影响的集中压力的程度及其相应的变形、位移、压力值,然后以此为依据全面考摘要:本文结合口孜东矿深井软岩高地应力的特点,分析研究围岩变形破坏特征,对动压影响下的小间距底板巷道采用超前36U 型钢棚+注浆加固支护方式,上覆掘进工作面过巷时采用短掘短进+底板柔性充填浇筑混凝土支护方案,取得了切实有效的支护效果。
动压巷道锚杆支护技术研究
程远 伟 , 等
动 压巷道 锚杆 支护 技术研 究
2 1 年第 1 01 期
3 巷 道 围岩 变 形原 因分 析
随着 N 11 60 工作 面 的 回采 推进 , 60 N 12工 作
面 进风 巷道 压力 增 大 , N 12工作 面 的 回采 巷 且 60 道 为煤 巷 , 巷煤 柱 宽度 小 , 度 较低 , 护 强 导致 巷 道 围岩 破裂 区和 塑性 区范 围增 大 ,造成 锚杆 在原 来 的长 度 和支护 密度下 , 护巷煤 柱 变形严 重 , 顶板 不
位 于 N 1 1 采 面西 侧 , 间 留设 7I 小 煤 柱 与 60 首 中 I T
2 巷 道 地 质 概 况
N 13工 作面 回风 巷 道断 面 为 4 I .i, 60 .1X3 6T 0 n 巷 道沿 煤 层 顶板 掘 进 , 回风 巷道 埋 深 为 30m, 5 所
生产 。
1 工程背景
单 侯矿 位 于河 北省 张家 口市 蔚 县涌 泉庄 乡 境
内 , 矿 的 回采 作业 方式 为 两采 一准 , 道支 护 采 本 巷
用锚பைடு நூலகம்网支护 。
图 1 N 1 3及 相 邻 工 作 面位 置 图 60
N 11为 单 侯 矿 首 采 工 作 面 , 60 60 N 12工 作 面
0 引 言
目前 ,单侯 矿 区 回采巷 道支 护方 法 普遍 采 用 的是锚 网支 护 。 是 , 但 由于 对 窄煤柱 巷 道 的稳 定 性
式 存在 的问题 逐渐 暴露 出来 ,主要 表现 为 局部 片 帮 使部 分锚 杆 失效 , 帮移 近量 加剧 , 而 影 响到 两 从
采煤工作面采动对采区巷道的影响及预防
roadway
Yuan Hua (Guizhou Yong run coal Co., Ltd. Anshun coal mine, 561000)
此变 形破坏形式也 不 同。由于各种 围岩 的强度有差 异 爱 到 矿压 采空的情况及煤柱的宽度。老顶岩层 中 顾 板岩层达到极限跨落 ,
后产 生不同程度 的变形 所 以 ,围岩强度则成 为影响巷道维 护的 其 断裂 过程 ,先有 长边 中间沿 工作面方 向想 两端扩展 裂 缝在拐
、
重要因素。由于采区巷道内巷道一旦成行 其位值是不能移动的 , 角处 呈弧形 ,形成贯通 老 顶 岩层 中间部 分形成 ×型破坏 ,随着
力状态 。
与煤层底板间的法线距离以 10—20m为宜。
采煤工作面在底板岩层中的传播 支撑压力在底板岩层中的
(2 用 回采跨越式上 山开采 当 采区上山布置在底板岩 石
传播 对 于茬冁 底板 内布置采 区巷道 成 冁 开采时 在 下部 或下部煤层中 上部煤层的回采工作面可以跨越式上山回采 使
巷道 围岩性质是无 选择余地 的 ,因此 认 真地分 析开采方法 对采 破坏时岩块间的失稳状态 形 成 了对 回采工作面安全上 的不 同威
区巷道 的影响 掌 握 回采 对巷道维护 的影响规律 以 求巷道 布置 胁 。
处于合理位置 ,并安排恰当的开采顺序 避免巷道承受过大的压
采煤工 作面 回采期 间顶板 岩层活 动特 点 ,随着工 作面 的推
20,6.o1
采动影响下巷道群稳定性的现场监测研究
0 引 言
在 煤 柱 稳定 性 分 析 方 面 的 主要 研 究成 果 : 胡 炳南 从 煤柱 强度 分析 出发 ,导 出了任 意方 向弱面
系统的影响程度 。 1 工 程 背 景
新庄矿 4 暗斜井从 一 8 条 20 m水平一直延伸
到 一 0 I 平 , 别 为轨道 暗斜 井 、 暗斜 井 、 6 0I水 T 分 皮带 回风暗斜井 、 暗斜井 。主要研 究 区域在 一 0 进风 60m 水平 , 巷道 群 与工作 面 空 间关 系 如 图 1 示 。 所
5 4
能 源 技 术 与 管 理
2 1 年第 3期 0 1
采 劲 影 响 下巷 群 稳 定住 的
高
[ 摘
监 研宓
洁, 王文亮 , 张秋成 , 费松坡
( 郑州祥隆地质工程有限公 司 井下项 目部 , 河南 郑州 4 2 7 ) 5 3 1
要 ] 为研 究 采动 影 响 下巷道 群稳 定性 ,以新 庄煤矿 二 水 平 四条 暗斜 井赋 存状 态为研 究 背景 , 行 围岩 应 力及 变形量 的监 测 分析 , 究动 态过程 中护巷 煤 柱稳 定性 及巷 道 进 研 群 变形破 坏特征 , 究得到 侧 向支承 压 力峰 值 集 中 系数 最 大 为 21 , 值 位 置距 煤 研 . 峰 2 壁 5 1 巷道之间有相互影响的 因素 , -0 m, 在采动期间, 巷道 围岩变形速度基本没有 变化 , 明 2 01 的巷道 群保 护煤 柱过 大。 说 4 1 1 [ 关键 词 ] 巷道 群 ; 采动 影响 ; 支承压 力 ; 力集 中 应 [ 中图分类号]T 33 [ D 2 文献标识码 ]B [ 文, 在 采场两侧煤体 上 支承 压 力分 布是 发展 变化 的 。为 了研 究这 变化
采动影响下巷道稳定性的模拟研究
N . O1 Mrh 00 a c 2 l
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l5 7 . 2
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一
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一
”
图1 工 作面及 大巷布 置 图
B 0 综放工作面位于2 94 号井9 #煤中部 , 其
南 为2 井三 条大 巷及保 护煤 柱 , 面 为B 0 工 号 西 93
2 工 程 背 景
安 家岭 2 井 工 矿4 号 #煤辅 运 、主运 和 回风
三条大巷布置在4 #煤层底板位置,其上部为安 家岭露天矿北帮边坡 ,下部对应为9 #煤的三条
大巷 ,大 巷走 向与4 #煤工作 面推 进方 向接 近垂
理论等等 ,为巷道的稳定性分析建立了丰富的 理 论 基 础 。然 而 处于 露 井 联采 下 的煤 矿 巷 道 ,
1 。 m-1 .4 平均 1m。 l7 5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ40 m, 3
移 动 ,模 型底 面 限制 垂 直 方 向移 动 。在 计算 过 程 中 ,先 根 据原 始 地貌 ,形 成 初始 应 力场 ;再 形 成 边坡 ;然 后形 成 巷 道 ,并 进行 支 护 ;最 后
开 采 9 4 作 面 。从 距 辅 运大 巷 5 0 0工 0 m的位 置 向
的部分锚索进行验收试验 ,发现西侧边坡有相当
一
部分锚索承载力不足。为此,施工方按设计要
求 进 行补 强 施 工 ,同时 进行 了施 工 质量 问题 分 析 。在 施工前进行 的拉 力试验 均表 明设 计时采 用
的地层岩 土参数 、锚 固体 与地 层界面 的粘结强度
5 结语
压 力 分 散 型 锚 索 与 普 通 拉 力 型锚 索 相 比
近距离相邻工作面采动影响下切眼施工技术
2 0 1 3年 2月
・
山 西 焦 煤 科 技
S ha n x i Co k i n g Co a l S c i e n c e & Te c h n o l o g y
No . 2
Fe b. 2 0l 3
技术经验 ・
近距离相邻工作面采动影响下切眼施工技术
( E—ma i l ) d q k j c x t @1 6 3 . c o m
2 0 1 3年 第 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
李长勇: 近距 离相 邻 工作 面采 动影 响 下切 眼施 工技 术
高2 9 0 0 m m, 采 用锚 棚联 合支 护 。
2 )切 眼施 工工 艺及永 久 支护形 式 。 a )切 眼采用 二 次 成 巷 的 施 工 方 式 , 一 次 成 巷 靠
中 图分 类 号 : T D 2 6 3 文献标 识码 : B 文章编 号 : 1 6 7 2—0 6 5 2 ( 2 0 1 3 ) 0 2— 0 0 0 8— 0 3
西 山煤 电( 集 团) 公 司东 曲矿 是 一座 年 设计 生 产
3 . 9 0 I " 1 ' 1 , 平均 厚度 3 . 3 m, 煤 层 中部夹 1 ~3层 的薄 层
切 眼 主要 用 于采 煤设 备 的安装 , 并 连 接两 顺 槽 ,
形 成生 产系统 和通 风 系统 , 其 长度 为 1 6 2 m。
3 . 2 切 眼 断 面 及 支 护 形 式
1 )该 切 眼设 计 断 面 为 矩 形 断 面 , 宽8 0 0 0 h i m,
收稿 E t 期: 2 0 1 2—1 2— 2 1 作者简介 : 李长勇( 1 9 7 4 一) , 男, 山西 平 遥 人 , 2 0 1 0年 毕业 于 中 国矿 业 大 学 , 工程师, 主要 从 事 煤 矿 安 全 生 产 管理 工 作
利用“十字”布点法研究采动对巷道变形的影响规律
利用“十字”布点法研究采动对巷道变形的
影响规律
成果简介: 一、 项目背景
梁宝寺公司巨野煤田投产的第一对矿井,属深部开采,地质条件复杂,受冲击地压威胁,摸清矿井的矿压显现规律,可对冲击地压防治,支护方式选择,支架选型等提供可靠依据。
二、 技术内容
巷道变形量观测采用“十字”布点法。
选择在巷道顶帮较完整处,选择基点,用漆喷在顶帮网片上作基点标记,并且基点处挂工程线。
顶板底移近量观测选择在巷中,两帮移近量选择在腰线位置处。
使用挂线测量,读数可精确到毫米,通过前后数据对比,可准确计算出巷道左帮变形量、右帮变形量、顶板下沉量、底板底臌量。
利用观测数据,绘制累积移近量与工作面推进距离关系曲线图、累积移近量与时间变化关系曲线图等。
(如图)
左帮宽
右帮宽
H 1h 2
基点
基点
基点
基点
十字测点
三、创新点
1、测点选取灵活。
2、材料成本低,操作方便。
3、测量数据精确度高,可精确到毫米。
可分别测量出巷道左帮变形量、右帮变形量、顶板下沉量、底板底臌量。
四、应用情况
测点设置方便,测量时操作简单,可对特殊区域设置多点重点观测,为矿压观测中的重要部分。
该工艺在矿井普遍较深的鲁西南地区,
具有较高的推广应用价值。
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现
代
矿
业
总 第5 3 1 期 2 0 1 3 年 7月 第 7期
J u l y . 2 0 1 3
M 0RDEN MI NI NG
受邻 近 工作 面 采动影 响 的巷 道加 固研 究 与 实践
李 宇龙 丁 国峰 马海涛 冯建 志
( 1 . 陕 西陕煤韩城矿 业有限公 司下峪 口煤矿 ; 2 . 中国矿业 大学煤炭资源与安 全开采 国家重点 实验室 ;
3 . 彬 长 煤 业 集 团 大佛 寺矿 业有 限公 司)
摘
要
通过对 下峪 口煤 矿 1 1 1 0回风巷道 原 u型棚 支护 的失稳机 理 、 采动 影响 、 围岩 物理化
e r t y o f s u r r o u n d i n g r o c k a n d l f o o r f a i l u r e c h a r a c t e r i s t i c s o f o r i g i n a l U s h a p e s h e d s u p p o  ̄ o f 1 1 1 0 a i r - ・ r e — - t u r n wa y i n t h e Xi a y u k o u Co a l Mi n e,t h e ma i n r e a s o n whi c h c a u s e d t h e u n s t a b l e f a i l u r e o f s u r r o u n di n g
2.S t a t e Ke y La bo r a t o y r o f Co a l Re s o u r c e s a n d S a f e Mi n i n g,Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d Te c hn o l o g y;
r o c k i s o b t a i n e d . Ac c o r d i n g t o s t r u c t u r e c o mp e n s a t i o n p r i n c i pl e,h i g h s t r e s s b r o k e n s e a m t u n n e l s h e d - c a —
L i Yu l o n g Di n g Gu o f e n g Ma Ha i t a o F e n g J i a n z h i
( 1 .X i a y u k o u C o a l Mi n e ,H a n c h e n g Mi n i n g C o . , L t d .o f S h a n x i C o a l a n d C h e m i c a l I n d u s t r y G r o u p ;
3 .D a f o s i M i n i n g I n d u s t y r C o . , L t d .o f B i n c h a n g C o a l I n d u s t y r G r o u p )
Abs t r a c t Th r o u g h t he a n a l y s i s o f t h e i n s t a b i l i t y me c h a ni s m ,m i ni n g e f f e c t ,p h y s i c o c h e mi c a l p r o p —
学性 质和 底板破 坏特 征 的分析 , 得 出围岩失稳破 坏 的主要 原 因 , 并根据 结构补偿 原 理提 出了高应 力
破碎 煤层巷 道棚 . 索协 同支护技 术 。通过对 围岩 变形信 息的检 测 , 表 明该 支护技 术有 效 的控 制 了巷词 邻近 工作 面 采动 影响 采动 结构补偿 棚. 索协 同支护
f o m a r t i o n o f t u n n e 1 .
K e y w o r d s A d j a c e n t Mi n i n g f a c e ,I n l f u e n c e o f mi n i n g ,S t uc r t u r e c o mp e n s a t i o n ,S h e d — c a b l e c o l —
b l e c o l l a b o r a t i v e s u p po  ̄t e c h n o l o g y i s p r o p o s e d.T hr o u g h t h e t e s t o f d e f o r ma t i o n i n f o r ma t i o n o f s u r r o u n d— i n g r o c k ma s s ,i t p r o v e s t h a t t h i s s u pp o r t t e c h no l o g y e f f e c t i v e l y c o n t r o l s t h e s u ro u n d i n g r o c k ma s s d e —
R e s e a r c h a n d P r a c t i c e o n R e i n f o r c e me n t o f Mi n i n g T u n n e l w h i c h I n l f u e n c e d b y A d j a c e n t Mi n i n g F a c e