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超大断面硐室支护技术研究

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文档简介:

超大断面硐室支护技术研究总第171期doi:10.3969/j.issn.1005—2798.2013.11.028超大断面硐室支护技术研究刘琦(潞安环能股份公司王庄煤矿,山西长治046031)摘要:文章介绍了超大断面支架换装硐室支护技术,为解决煤矿井下100m左右超大断面受群硐采动应力复杂叠加条件下岩巷硐室的施工提供参考。关键词:超大断面硐室;分层等强加固原理;高强锚网索喷中图分类号:TD354文献标识码:B文章编号:1005—2798(2013)11—0070—02近年来,大采高综采发展迅速,采掘及运输设备不断走向机械化、大型化,对巷道断面需求加大,如潞安矿区岩石大巷一般宽度为4.0~5.5In,高度为3.5~4.5ITI;神东矿区巷道一般宽5.0~6.51TI,高3.5—4.5ITI,硐室及开切眼的宽度更是达到8~10m。该类巷道断面大、维护困难,传统巷道支护方法(锚喷支护、架棚支护)主要是解决常规断面巷道(宽3.5~4.5m、高3.0~3.5m)的支护问题,大断面巷道稳定机理及控制技术尚处于研究起步阶段,尚未有效掌握大断面巷道的支护技术。王庄煤矿是潞安环能股份公司所属大型矿井,实际生产能力500万t/a,随着矿井产量不断增加,现服务年限已不足10a,为确保矿井持续稳产、高产,必须解决现有采区与+540m水平延深的生产衔接问题。支架换装硐室为+540m水平服务(如图1所示),主要用于起吊、组装和维护大采高支架,服务于整个+540in水平延深工程。硐室设计净断面:宽×高=8500mrn×9750him,净断面积74.93m,荒断面:宽x高=9800mm×10810mm,荒断面积961TI,属于超大断面硐室,硐室总长度99m。原支护方案下,支架换装硐室掘出后2—3个月,围岩出现较大变形破坏,两帮移近量达1000nllYl以上,顶板下沉量达300mm以上,底鼓达200~400mm,需要扩帮挑顶进行修巷,否则将严重影响生产衔接。1超大断面硐室变形破坏机理和控制技术1.1超大断面支架硐室变形破坏机理分析支架硐室变形破坏的原因主要是断面大、围岩强度小、采动应力高且支护参数不合理等。硐室拱形荒断面宽、高约10m,围岩应力扰动范围大,围岩破坏面积及深度均较大;围岩大多属软弱围岩:如泥70岩何泥质砂岩,煤体抗压强度为14~50MPa,且围岩层理、裂隙发育,顶板局部有滴水现象,

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