煤矿深部巷道破坏规律及返修支护技术

。深 部开采 的矿井
大巷受 自身暴露 时 间长 、 面大 、 动 压 影 响周 期 长 的特 性 ， 之 受 深部 “ 断 受 加 三高 一 扰 动 ” 强地 质构 造 影 及
。开 展煤矿 深部 巷道 变形 规 。文 中 以埋 深 ６ ０ｍ 的魏家 地煤 矿 二号 石 门返 修 段 为依 托 ， ５
图 ２ 二 号石 门返 修 段 特 征段 划 分
Ｆ ｇ ２ Ｆｅ ｔ ｒ ｅ ｔｏ ｉｉ ｅ ｆＮｏ． ｒ ｓ ｕ ｅ ａｒ ｄ ｉ． ａｕ ｅ ｓ ｃｉｎ ｄ ｖｄ ｄ ｏ ２ ｃｏｓｃ ｔｒ ｐ ｉｅ
２ １形态见 图 ３ 全岩段 巷道顶 板与帮部 的围岩强度 较底板煤 层强 度高 ， ． 巷道变形 体 态表 现为拱 顶与两 帮整体 压人底 板 ， 剧烈 ； 底臌 巷道应力 重分 布过 程通过 顶 帮整体 压入底 板 ， 强烈底臌 变
足 １ ８ｍ， 重影 响煤 矿安 全生产 ， 再次 进行返 修 。 ． 严 需
２ 巷 道 围 岩 破 坏 机 理 分 析
二号 石 门返 修段 受地质 构造 影 响 ， 修段 巷道从 １７ 返 ０ ０绕 道
图 １ 返 修 段 巷 道 平 面位 置
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门向斜西翼 的穿煤 层 段 （ １ 巷 道埋 深 ６ ０ Ｉ． 图 ）， ５ Ｉ投产 以来 ， Ｔ 该
段发 生多 次破坏 ， 进行 了多 次 巷道 返 修 ， 最终 都 是 屡 修 屡 坏 。 但
２０ ０ ９年巷道 再 次变形 破坏 ， 面变 为最小 宽不 足 ２ ０ ｍ， 断 ． 高度 不
文 章 编 号 ：１７ ９ １ （０ １ ０ ０ ８ ０ ６ ２— ３５ ２ １ ）３— ２ １— ６
煤 矿 深 部 巷 道 破 坏 规 律 及 返 修 支 护 技 术
刘 倡 清 ， 晓光 ， 金 华 ， 冯 王 韩 强 ， 党 超 ， 小 兵 徐
（ 安 科 技 大 学 建 筑 与 土 木 工 程 学 院 ， 西 西 安 ７ ０５ ） 西 陕 １０ ４
第３ 卷 第３期 ｌ
２１ 年 Ｏ ０ １ ５月
西 安
科
技 大 学 学
报
Ｖ０ ． １ Ｎ ． １３ ｏ ３
Ｍａ ． ０Ｉ ｖ２ １
Ｊ Ｒ ＡＬ ０ＦＸＩ Ａ Ｕ Ｉ Ｅ ５ Ｔ Ｆ Ｓ Ｉ ＮＣ Ｄ Ｔ Ｃ ０Ｕ Ｎ ’ Ｎ Ｎ ｖ Ｒ Ｉ Ｙ ０ Ｃ Ｅ Ｅ ＡＮ Ｅ ＨＮＯ ＯＧ Ｌ Ｙ
交叉 点起 划分 为 ： 岩 、 岩下 煤 、 煤及 上煤 下岩 四个 特 征段 （ ２ 。现对 ４个 特 征段 的破坏 规 律 进行 全 上 全 图 ）
分析 。
２ １ 破 坏 特 征 分 析 ．
巷 道失 稳后 ， 通过 现场 勘测 与 资料收集 ， 用钻 孔窥 视仪 对 深 部 围岩测 试 结果 ， 到巷 道破 坏 后 的表 利 得
合理 的 。
关键 词 ：煤矿 深部 巷道 ； 坏规 律 ；锚 网索 ； 注 ；留设 柔垫层 让压 技 术 破 锚
中图分类 号 ： Ｄ ３ Ｔ ２ 文献标 志码 ：Ａ
煤矿 深部 巷道稳 定性 评价 及其 支护技 术研 究 是煤矿 支护 技术 领域 的难题 之一
响 ， 多矿 井巷道 出现 屡修 屡坏 的状 况 诸 律及 支护技 术研 究具 有重要 的工 程价 值 研究 深部 巷道破 坏规 律与返 修 控制技 术 。 ， 重影 响煤 矿正 常安 全生产 严
摘
要 ： 用钻孔 窥视 测试 和理论 分析 相 结合 的手段 分析 了魏 家地煤 矿二 号石 门的破 坏规 律 ， 采 得
到二 号石 门围岩稳 定 的主要 因素 包括 高应 力 、 弱 围岩 、 软 断层 、 深和 采 动 的 影 响。给 出了二 号 埋 石 门包含 的全 岩 、 岩 下煤 、 上 全煤及 上煤 下岩 等 ４个特 征 段 的破 坏规 律 。提 出 了留设 柔 垫层 让 压 联合返 修 支护技 术 。现场 应 用表 明 ： 返修后 巷 道 的 变形控 制 始终在 允许 范 围 内， 修 支护 技 术是 返
１ 工 程 概 况
魏 家地 煤矿 目前 的主采 煤层 为 １和 ３煤 层 ， 巷 布置 采 用 大
两翼 开采方 式布 置 。煤 层受 向斜 构造 影 响 ， 煤层 节理 裂 隙发育 ，
煤层倾 角 ０ ～１ 。 。 ２ 。矿 井有 ２条主要 运输 巷道 ， 一号 石 门是皮 带 运输 大巷 ， 二号石 门是 轨道 运输 大巷 。试 验段 巷道 ， 位于 二号 石
部与 巷道深 部 围岩 的破坏特 征 。
收稿 日期 ： ０ １— ３— ４ ２ １ ０ ２
基 金 项 目 ： 西 省 教 育 厅 科 研 计 划 资 助 项 目资助 （ ００ Ｋ ６ ） 陕 ２ １ Ｊ６ ７ ；高 等 学 校 博 士 学科 点专 项 科 研 基 金 资 助 （ ０９ １ １１０ ４ ２ ０ ６２ １００ ）
通 讯 作 者 ： 倡 清 （ ９ ８一） 男 ， 肃 靖 远 人 ， 士 研 究 生 ， 级 工 程 师 ， 刘 １６ ， 甘 博 高 主要 从 事 岩 土 工 程 方 面 的 科 研 工作 ．
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西 安 科 技
上 煤 下 岩段
大 学 学 报
全 岩段
２ １ 卑 ０１
全 煤 段 下 煤 上 岩段
形 而完成 ； 道失稳 后 ， 板与两 帮岩 体整 体性 较完 整 ， 出现 顶板 冒落 ， 帮 出现 轻微 片 帮 。上 岩下 煤 巷 顶 未 两
段弱结 构层存 在于两 帮与底 板 ， 围岩 应力 作用 下 ， 在 巷道 两 帮发生 内挤变 形 ， 时将顶 板 荷 载传人 底板 ， 同
底板 同时发生 变形 ； 终失稳 后 ， 道变形体 态表现 断面 整体 收缩 ， 板鼓 出 ， 最 巷 底 喷层混 凝土掉 落 ， 顶板 岩 体 裂 隙 明显 ， 帮片帮严 重 ， 棚 压 折 。全煤 段 巷 道两 帮 全 部处 于 弱 结构 岩层 中 ， 于老 顶及 底板 为 岩石 两 钢 由