煤礦深部巷道變形破壞規(guī)律及返修支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、運(yùn)輸大巷作為礦井服務(wù)期內(nèi)的永久性巷道，是煤礦系統(tǒng)運(yùn)行的“生命大動(dòng)脈”，進(jìn)入深部后，受多重因素影響使其維護(hù)難度加大，大巷出現(xiàn)屢修屢壞的狀況，嚴(yán)重影響煤礦正常安全生產(chǎn)，維護(hù)其穩(wěn)定性已成為制約礦井深部開采的關(guān)鍵技術(shù)之一。開展煤礦深部運(yùn)輸大巷變形破壞規(guī)律及支護(hù)技術(shù)研究具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值，對(duì)礦山可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文以魏家地礦二號(hào)石門返修段工程為依托，對(duì)受地質(zhì)構(gòu)造、巖性弱結(jié)構(gòu)、應(yīng)力水平等影響的煤礦深部運(yùn)輸大巷的變形破壞規(guī)律及返修支護(hù)技術(shù)

2、進(jìn)行研究。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論有：
　　 (1) 深部巷道圍巖變形破壞規(guī)律理論分析表明：深部巷道圍巖具有與淺部不同的破壞模式及其特有的分區(qū)破裂化現(xiàn)象，呈現(xiàn)總變形量大、掘進(jìn)初期變形速率高、強(qiáng)時(shí)效性、強(qiáng)流變性、底臌量大、受沖擊地壓影響的頻率和強(qiáng)度增大及普通的剛性支護(hù)難以控制圍巖變形的特征，圍巖性質(zhì)、應(yīng)力水平、地下水、時(shí)間及工程技術(shù)因素等是影響深部巷道圍巖破壞變形的主要因素。論文提出了留設(shè)柔墊層讓壓支護(hù)技術(shù)，該技術(shù)能提供足夠讓壓空間的

3、同時(shí)，使巷道聯(lián)合支護(hù)后的讓壓過程更平緩、二次剛性支護(hù)體受力更均勻，使具有足夠剛度和強(qiáng)度的二次剛性支護(hù)能進(jìn)一步控制圍巖變形。
　　 (2) 以理論分析和鉆孔窺視儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為基礎(chǔ)，對(duì)二號(hào)石門返修段的變形破壞規(guī)律進(jìn)行分析。將試驗(yàn)段巷道劃分為全巖段、上巖下煤段、全煤段及上煤下巖四個(gè)特征段，研究表明：四個(gè)特征段表現(xiàn)出不同的破壞特征，其中全煤段與上煤下巖段變形最嚴(yán)重，巷道圍巖松動(dòng)范圍內(nèi)存在兩個(gè)破碎帶。在分析二號(hào)石門破壞規(guī)律的基礎(chǔ)上，確定了支

4、護(hù)方案，完成了參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　 (3) 應(yīng)用FLAC3D對(duì)二號(hào)石門返修段的變形規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，得到了各特征段的一般變形規(guī)律。試驗(yàn)段巷道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)表明：錨網(wǎng)索支護(hù)后，返修段巷道仍存在著較高的變形速率；錨注支護(hù)后，巷道圍巖的變形得到了顯著控制，錨注在巖體中的效果比煤體中更顯著；留設(shè)柔墊層讓壓支護(hù)后，將圍巖的變形速率控制到更小，保證了大巷長期穩(wěn)定性；上巖下煤段的整體穩(wěn)定性較全煤段好，上巖下煤段的頂幫穩(wěn)定性較底板好，全煤段的底板穩(wěn)