煤矿坚硬顶板回采巷道底鼓控制技术研究
采动影响下厚坚硬顶板巷道围岩控制技术-中国煤炭网

采动巷道底鼓机理与控制技术

采动巷道底鼓机理与控制技术采动巷道是指因采矿活动而形成的地下空间,包括矿井、巷道、采掘面等。
在采动巷道作业过程中,底鼓是一个普遍存在的问题。
底鼓会导致采动巷道断面缩小、支护困难,严重时甚至会引发安全事故。
因此,研究采动巷道底鼓机理及控制技术对保障矿山安全生产具有重要意义。
采动巷道底鼓的主要机理包括应力、应变和顶板支护等因素。
在采矿过程中,上覆岩层压力、采动应力等会传递到巷道底板,导致底板产生变形和应力集中。
底板岩层的物理性质、层理和节理等也会影响底鼓的发生。
当采动巷道的顶板支护不足以支撑上覆岩层压力时,底板也容易发生鼓起。
目前,针对采动巷道底鼓的控制技术主要包括卸压减载、注浆加固和矿山法等。
卸压减载:通过降低采动巷道上覆岩层的压力,减少底板的应力集中,从而达到控制底鼓的目的。
具体措施包括改善采矿方法、加强顶板支护等。
注浆加固:通过向底板注射浆液,提高底板岩层的强度和稳定性,防止底鼓的发生。
注浆材料可以选择水泥、树脂等,根据底板岩层的性质和施工条件进行选择。
矿山法:通过采取矿柱、支撑柱等措施,增加采动巷道的支撑力,防止底鼓的发生。
同时,可以对底板进行局部加固,提高底板的稳定性。
以某矿山的采动巷道为例,该矿山的采动巷道在使用过程中经常发生底鼓现象。
通过对其底鼓机理进行分析,发现主要是由于上覆岩层压力过大,顶板支护不足所致。
因此,采取卸压减载和注浆加固相结合的方法对底鼓进行控制。
具体实施如下:对采矿方法进行优化,降低采场顶板的暴露面积,减少上覆岩层压力对底板的影响。
加强顶板支护,采用强度更高的支护材料和工艺,提高顶板的支撑能力。
对底板进行注浆加固,采用高强度水泥和树脂混合浆液,对底板进行加固处理。
经过上述措施实施后,该采动巷道的底鼓现象得到了有效控制。
通过对其后续使用情况的监测,发现底鼓率明显降低,采动巷道的断面和支护状态得到了有效改善。
本文对采动巷道底鼓机理及控制技术进行了简要分析和实例探讨。
通过卸压减载、注浆加固和矿山法等措施,可以有效控制底鼓现象的发生。
坚硬顶板回采巷道支护技术研究

坚硬顶板回采巷道支护技术研究1. 引言1.1 研究背景在煤矿开采过程中,由于地质条件的不同,常常会出现坚硬顶板回采巷道支护困难的情况。
坚硬顶板具有强度高、不易破碎的特点,但是却容易导致巷道顶板的坍塌和滑落,给煤矿安全生产带来极大的隐患。
在传统的工程支护方法已经难以满足要求的情况下,研究坚硬顶板回采巷道支护技术成为当前煤矿安全生产中的重要课题。
针对坚硬顶板回采巷道支护存在的问题及需求,煤矿工程技术研究人员开始积极探索和研究各种支护技术,希望能够找到一种既能兼顾安全性又能提高开采效率的解决方案。
通过对已有研究成果的总结和分析,可以为今后研究和实践提供有效的借鉴和指导。
开展坚硬顶板回采巷道支护技术研究具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究目的为了探讨坚硬顶板回采巷道支护技术在煤矿工程中的应用,本文的研究目的主要包括以下几个方面:1. 分析坚硬顶板回采巷道支护技术的基本原理和方法,从而深入了解其在工程实践中的作用和效果;2. 探讨坚硬顶板回采巷道支护技术不同分类之间的区别和特点,为工程实践中的选择提供参考依据;3. 通过案例分析,总结坚硬顶板回采巷道支护技术的应用实践经验,为今后类似工程实践提供借鉴;4. 比较不同坚硬顶板回采巷道支护技术的优缺点,为工程实践中的技术选择提供理论支持和实践指导;5. 分析坚硬顶板回采巷道支护技术的发展趋势,探讨未来在煤矿工程中的应用前景,为技术的进一步改进和推广提供参考。
通过对以上研究目的的深入探讨,本文旨在全面了解坚硬顶板回采巷道支护技术的特点和应用现状,为其在煤矿工程中的推广和应用提供科学依据和技术支持。
1.3 研究方法研究方法是科学研究的核心,是确保研究结论可靠性和科学性的重要环节。
本研究采用了文献研究、案例分析和数值模拟等方法。
通过查阅大量相关文献,系统地梳理了坚硬顶板回采巷道支护技术的发展历史、现状和存在的问题。
结合实际工程案例,对不同支护技术在坚硬顶板回采巷道中的应用效果进行案例分析,深入挖掘各种支护技术的优缺点。
回采巷道底鼓防治措施

永川煤矿回采巷道底鼓防治措施引言底鼓、冒顶及侧突是巷道发生变形破坏的三种主要表现形式。
大量实测数据表明,巷道变形破坏大约有2/3是由底鼓引起的。
底鼓的主要危害是缩小了巷道断面,致使行人、运输、供排水、井下通风等都受到影响,严重影响矿山的安全生产。
因此,研究巷道底鼓危害及其影响因素,做出合理的防治措施,提高作业人员安全环境,有实际应用价值。
1.巷道底鼓的危害长期以来,控制巷道底鼓一直是矿井维护的重大问题之一。
随着开采深部增加,回采巷道底鼓越来越多,给生产和安全带来了四个问题:(1)底鼓造成运输轨道隆起,给运输带来安全隐患;(2)底鼓造成巷道通风断面缩小,风阻增加,风速时常超限,严重影响通风安全;(3)底鼓造成巷道维护消耗大量人、财、物、多次起底满足生产需要;(4)底鼓造成巷道支架失稳。
为此,研究解决回采巷道底鼓影响安全生产问题成为现有巷道支护进行补充完善的一项很重要的工作。
2.影响巷道底鼓的主要因素研究表明,底板岩性、围岩应力、巷道断面和形状、巷道积水、支护强度等,都是影响巷道底鼓的主要因素。
2.1底板岩性巷道中,底板岩层的强度和结构状态对巷道底鼓起着决定性作用,主要表现在为:底板岩层的结构状态决定着巷道底鼓的类型;底板岩层的强度、分层厚度和破碎程度决定着地鼓量的大小。
2.2围岩应力巷道开挖使得底板岩层局部和部分卸载,随即将产生弹性恢复。
当应力超过岩层的屈服强度时,就会产生塑性变形,软岩在应力偏量达到一定数值后会产生扩容现象,造成岩石体积增加。
巷道开挖后,导致底板岩层局部区域垂直应力降低,水平应力增加,必然引起应力偏量的增加,因而扩容变形是引起巷道底鼓的一个重要原因。
2.3巷道断面和形状巷道掘进中,断面及形状设计应满足通风、运输、行人等安全要求。
开挖面积过或形状不同将引起巷道收敛变形造成巷道底鼓。
2.4巷道积水底板岩层含水,水的存在和对岩石的浸泡作用将导致岩体强度的减弱,浸水后的巷道底板往往产生严重的底鼓,一般表现为三个方面:(1)底板岩层浸水后,其强度降低,从而史容易破坏;(2)泥质胶结的岩层,浸水后易破碎、泥化、崩解,甚至强度完全丧失;(3)当底板岩层中含有蒙脱石、伊利石等膨胀性岩层时,浸水后会产生膨胀性底鼓。
回采巷道底鼓原因分析及控制技术研究

回采巷道底鼓原因分析及控制技术研究作者:祁卫明来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第02期摘要:针对回采巷道底板底鼓量过大,影响巷道正常使用问题,在对巷道底鼓发生原因分析基础之上,指出了底鼓控制的一些实用具体措施,最后以320602回采巷道底鼓防治为工程背景,采用加强顶支护强度,底板锚杆支护等方式,有效的控制巷道底板底鼓,保证了回采工作面生产需要,为矿井巷道底鼓控制积累了宝贵经验。
关键词:巷道底鼓;控制技术;矿压;锚杆支护巷道受到开挖或者采动影响,会造成巷道周边岩层松动破坏圈范围增大,加之受到地应力作用,巷道顶板及两帮变形量大,随着出现巷道底鼓。
一般情况下,巷道底鼓量在200mm以下时,对巷道的运输、行人、通风等功能实现影响较小,不需要特意对帮到底板进行处理[1~2]。
当巷道底鼓量较大时,会影响到巷道的正常使用功能,甚至会导致巷道整体报废[3]。
因此,笔者对320602回采巷道底鼓出现原因以及控制技术措施间分析研究,以便更好的服务于回采工作面生产。
1 底鼓发生原因分析巷道底鼓产生于巷道开挖之后受到周边岩层受到的应力、围岩岩性、以及巷道是否出有涌水等因素有关[4]。
1.1 矿山压力作用巷道开挖之后,受到本身掘进以及邻近的回采作用影响,巷道围岩受到的应力相对较为集中,是巷道出现底鼓的一个重要影响因素[5]。
同时随着矿井开采深度的不断增加,巷道受到地应力的影响也更为明显,加之矿山压力作用,压力经过巷道两帮向底板转移,巷道底板通常是未进行支护,承载能力较弱,难以承受较大的应力作用,向上隆起,造成底鼓。
1.2 巷道围岩岩性随着矿井开采深度的增加,巷道掘进后围岩的松动圈增大,围岩承载能力降低,受到临近的采掘活动影响时,巷道周边岩层承载能力小于受到的应力作用时,巷道顶板以及两帮的变形量增加,塑性区范围加大。
巷道周边围岩是较为软弱的泥岩或者其他岩层时,围岩自身的抵抗变形能力较差,受到较大应力作用,巷道周边岩层出现较大塑形变形。
回采工作面坚硬顶板支护与控制技术研究

收稿 日期: 1— 2 0 2 2 0—6 0
回采 工作 面坚硬 顶板 支护 与控制技术研 究
王传绳 , 毕学灵
( 山西煤炭运销集团晋城泽 州有 限公 司, 山西晋城 ,4 0 0 080 )
摘
要: 以裕 兴 煤 业 1 12回 采 工 作 面为 例 , 回 采 工 作 面 坚硬 顶 板 的 支护 和控 制 技 50 对
为稳 定 围岩 。
顶锚 杆钻孔深度 210m 外露 10m 排距 1 0 间 0 m, 0 m, 0 2 mm,
根据煤 道锚 杆支护技术规范推荐 的 Ⅱ类 巷道锚杆支 护基 本 形式 为端锚 ; 杆体直 径> 6mm; 1 杆体长度 :. m~ . m; 1 18 间排距 : 6 08m 1 设计锚 固力 :4k ~ 0 N。上述结论将作 为本次计 . ~ .m; 2 6 N 8 k
科技情报开发与经济
文章编号 :0 5 6 3 ( 0 2 0 — 10 0 10 — 0 3 2 1 )9 0 5 — 3
S IT C F R TO E E O M N & E O O Y C— E HI O MA IND V L P E T N CNM
21 年 02
第2 卷 2
第9 期
论 等。适用于巷道两帮控制 的锚 固支 护理论主要有挤 压加 固理
论 、 固理 论 及 大 厚 度 锚 固 墙理 论 [ 5 楔 41 -。
根据 以上理论计算分析 , 结合 工程类 比法 , 确定工作面 的锚
杆支护设计( 图 3 。 见 ) 基本支护方式 : 锚杆+ 钢筋梯子梁。 网+ 补强支护方式 : 快速承载预应力小直径锚索。 锚杆材料 :左 旋螺纹钢 (5 n i ,顶锚杆 d2 mx 0 2 M S) 0m 22 0 m 帮锚杆 d2 mx 0 a 金属可 回收锚杆 d1 mx 0 m; 0m 1 0r 8 m; 8m l80
对巷道底鼓机理及防治技术的探讨

对巷道底鼓机理及防治技术的探讨摘要:随着近些年来煤炭开采逐渐走向深部,巷道底鼓问题日趋突出严重,严重影响了巷道的正常使用和工作面的正常生产。
因此,研究巷道底鼓的机理及防治措施等问题,对于我国建设高产高效矿井,提高人员安全保证有着重大的理论意义和实际应用价值。
关键词:巷道底鼓机理防治技术0 引言在煤矿生产中,几乎所有回采巷道都会出现不同程度的底鼓,尤其随着近些年来煤炭开采逐渐走向深部,进而地应力相应增大,巷道底鼓问题日趋突出严重,从而暴露出很多影响煤矿安全生产的问题。
底鼓是煤矿井巷中常发生的一种动力现象,它与围岩的性质、矿山压力、开采深度及地质构造等直接相关。
在巷道顶、底板移近量中,人们已经能够将顶板下沉和两帮移近控制在某种程度内,所以大约有2/ 3是由于底鼓引起的。
这类问题给深采矿井,特别是软岩矿井的建设和生产的正常进行带来极大困难。
底鼓使巷道变形、断面变小,影响通风、运输,制约矿井安全生产。
宁东矿区回采巷道的底鼓问题是十分严重的,观测资料表明,很多矿巷道顶底板移近量达1300多毫米,平均每天达10多毫米,而底鼓量约占顶底移近量的70%,在掘进期间即需人工卧底1-2 次,在生产期间还需卧底1-2次,严重影响了巷道的正常使用和工作面的正常生产,因此,研究巷道底鼓的机理、预测方法及防治措施等问题,对于我国深部资源开采,建设高产高效矿井,提高人员安全保证有着重大的理论意义和实际应用价值。
1 底鼓的基本形式及影响因素1.1 底鼓的基本形式根据国内外有关底鼓资料的综合分析,巷道底鼓大致可以分为三类:1.1.1 膨胀性底鼓——由于岩质变态膨胀产生的底鼓。
多发生在矿物成分含蒙脱石的粘土岩层,膨胀岩是与水发生物理化学反应,引起岩石含水量随时间而增高且体积发生膨胀的一类岩石,属于易风化和软化的软弱岩石。
1.1.2 挤压性底鼓——岩壁或刚性衬砌在上部压力下插入底板或挤压底板造成跨中隆起的底鼓。
通常发生在直接底板为软弱岩层(如粘土岩、煤等) ,两帮和顶板比较完整的情况下。
回采巷道底鼓原因分析及控制技术

科技 一向导
◇ 能源科技◇
回采巷道底鼓原 因分析及控制技术
李 恭 利 ( 神华集 团大雁煤业公司雁南煤 1 2 2 )
【 摘 要】 巷 道底鼓 给煤矿 生产系统造成很 大的影响 , 通风、 行人、 运输的安全 带来 困难 , 造成诸 多不安 全隐患, 严重影响煤矿安全生产 。 【 关键词】 回采巷道 ; 底鼓 ; 控制 ; 分析 ; 技术
巷 道底鼓 严重 。 矿压显现 明显 。2 8 — 2 煤层为褐煤层 . 该煤层及 围岩属 道底鼓现象的发生。巷道底鼓 现象使 我矿投入 大量 人力物力 , 且影响 给安全 生产工作 带来很 多不利影响 。常见 于白垩系大磨拐河组 中部含煤岩段 在该区域范围上部 2 7 — 1 煤层 工 生产组织工作的有序开展 .
体煤侧底板 下沉: 同时 . 沿空掘 巷上方基本 顶弧形 三角块发 生二 次回 导致底板 岩层 塑性 区显著扩 大。回风巷道在动压 作用下 。 底板 岩 巷道 围岩控制是深部 资源 开采中的关键问题, 而要攻 克深 井软岩 转 , 巷道支护 的难关 , 就必须首先研究底鼓的机理及其 防治措 施。巷道 由 层 发生加速蠕 变 .并且 进入峰后 滑移剪胀 阶段 .造成底鼓量 急剧增 于掘进或受 回采影响引起其 围岩应力状态发 生变化 以及 在维护过程 大 中围岩性质 的变化, 使顶 、 底板 和两帮岩体变 形并 向巷道 内移 动, 底板 1 . 6区段煤柱宽度影响煤柱 内应力 、 围岩塑性区的分布 采区窄煤柱 护巷 . 受上工作面 回采时直接顶 冒落 和侧 向基 本顶关 向上 隆起, 这种现象称之为底鼓。 承载能力小或几乎不承载 . 而实体煤承载能力大。 在采 巷道底鼓控制技术对于煤矿安全生产工作有着本质上 的意义 通 键 块回转 影响 ,
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第1期山西焦煤科技No.1 2017年 1 月Shanxi Coking Coal Science & Technology Jan.2017•试验研究•煤矿坚硬顶板回采巷道底鼓控制技术研究李忠(大同煤矿集团同发东周窑煤业有限公司,山西大同037101)摘要针对国投塔山煤矿10209回采巷道生产地质条件,分析了回采巷道在采动影响下巷道底鼓机理及控制技术。
通过分析,回采巷道底鼓主要影响因素为采动过程中的超前支承压力,建立底板岩层滑动力学模型,提出加强两帮支护强度及安装底角锚杆对底板岩层进行控制的思路。
以国投塔山煤矿10217回采巷道为背景进行现场工业性试验,表明底鼓控制方案安全可靠,为坚硬顶板软岩底板回采巷道底鼓控制提供依据。
关键词巷道底鼓;支承压力;底角锚杆中图分类号:TD353 文献标识码:B文章编号:1672 -0652(2017)01 -0034 -04巷道是矿井的咽喉,为保证安全高效生产,矿井 巷道要尽量保证其设计断面尺寸。
随着我国经济的 发展,煤炭需求量的不断增加,矿山开采技术的迅速提高,开采设备趋向大型化、工作面单产的提高需要更大断面的巷道以保证通风、运输的要求。
在所有煤 矿巷道中,回采巷道的围岩条件、应力状况最为复杂,底板岩层一般较为软弱,在超前支承压力的影响下,底鼓现象十分普遍。
巷道底鼓发生后,巷道断面缩小,阻碍运输、通风和人员行走,因底鼓而造成巷道报 废的现象时有发生,严重影响生产和威胁安全1矿井概况及回采巷道底鼓情况1.1矿井概况国投大同能源有限公司塔山煤矿扩建项目属大同市“6656”重点工程项目,并被列人山西省煤炭工业发展“十一五”规划。
国投塔山煤矿主要开采2#煤 层,倾角在3。
左右,在10209工作面回采过程中,10209回风平巷出现了严重的底鼓问题,底鼓量最大 可达600 mm,严重影响了通风、行人、运输等需求,并 且影响了超前支架的前移,制约了矿井的正常回采。
国投塔山煤矿煤岩体主要岩石力学参数见表1.表1煤岩石主要力学参数表岩性抗拉强度抗压强度/M P a/M P a弹性模量/G P a泊松比凝聚力/M P a内摩擦角/(。
)中砂岩6.3489. 1234. 550. 158.435. 57粉砂岩 3.0662. 7632. 950. 166.6832. 892#煤1.529.494. 180.31.7319. 75炭质泥岩2.0319. 5121.490.242.0321.40经煤岩力学测试,国投塔山10209工作面中砂岩 的单轴抗压强度达到89.0 MPa,粉砂岩的单轴抗压强度达到62. 76 MPa,国投塔山煤矿2#煤的顶板强度 较大,为坚硬顶板;2#煤的单轴抗压强度为9. 49 MPa,属于软煤;底板炭质泥岩单轴抗压强度为19.51 MPa,属于软岩。
1.2巷道原支护情况10209回风平巷为矩形断面,巷道断面尺寸为:宽5 000 mm X高3 300 mm,10209回风平巷采用错网 索支护,顶锚杆均为d22 mm X2 400 mm左旋无纵筋 高强度锚杆,150 mm X150 mm X10 mm钢托盘,每根 锚杆用Z2360树脂药卷2支;回风平巷两帮采用d l8 mm X 1800 m m普通螺纹钢错杆,150 mm X 150 mm X10 m m钢托盘,每根锚杆用Z2360树脂药收稿日期=2016 -12 -12作者筒介:李忠(19S9 —),男,山西右玉人,2013年毕业于中国矿业大学,助理工程师,主要从事煤矿开采技术研究(E - mail)Lz023@163. com2017年第1期李忠:煤矿坚硬顶板回采巷道底鼓控制技术研究• 35 •20406080100 120 140距工作面距离/m卷1支。
顶部挂网孔均为mm X 100 m m 冷拔丝 网,两帮自顶以下2.4 m ,煤柱帮挂网采用8#菱形钢 丝网,网孔为1〇〇 mm X 100 mm ,顶锚杆间排距均为 900 mm x 1 000 mm ,帮错杆间排距均为1 000 mm X 1 000 mm .所有错索均为d l 5. 24 mm x 5 100 m m 钢绞线, 每根用Z 2360树脂药卷3支,300 mm x 300 mm x 10 mm 钢板e 锚索沿巷道中心线布置,排距为2 000 mm ,每排1根,锚索必须紧跟迎头。
1.3原支护下巷道变形及应力分布情况采用十字测量法对10209回风平巷表面位移进行观测,通过对巷道表面位移的观测,分析巷道围岩 变形规律。
在采动影响下,该测站的巷道表面变形量及变形 速度见图1,2.图2巷道顶底板移近速度曲线图由图1,2可得,在整个观测期间内,巷道顶板累 计下沉量为91 mm ,巷道累计底鼓量为591 mm ,顶板 下沉速度最大为20 mm /d ,底鼓速度最大为131 mm /d ,均发生在距离工作面16 m 处,此后,顶板下沉速度及底鼓速度均急剧下降,由此可以推断在距离工:作面 16 m 的时候,工作面超前支承压力达到峰值。
2国投塔山煤矿回采巷道底鼓机理研究回采巷道产生底鼓最主要的原因是工作面超前图1巷道顶底板移近量曲线图支承压力的影响,超前支承压力由顶板通过两帮传递 给底板,其大小与分布状况决定回采巷道底鼓的强烈 程度〇支承压力影响下,煤柱与底板的力学关系类似于 建筑物的基础与地基的关系[4’5].支承压力通过两帮 传递到底板,力学模型见图3. I 区处于主动应力状 态,底板沿&产生滑移,应力通过n 区过度到被动应 力区n 区,使巷道底板向上隆起,挤入巷道,造成底鼓 显现。
图中l 表示支承压力有效影响范围,D 表示破 坏深度B图3支承压力作用下底板岩层滑动力学模型图D - rcosO = r0ea tan^cos^ ( 1 )当# = 0时,D 有最值,此时底板破坏深度d a最大Cd DaX&mp (…7T \ .= r0e cos( a + y S __a i a n c p • /^r 〇esm a + /3Lsingsin(a + /3)^^t a 叫sin(5 + /3)(2)(3)由式(3)知,支承压力的分布情况影响底板的破 坏深度,支承压力峰值距离巷帮越远,底板破坏深度 越深,即底板零位移点越深,将导致H 区岩体向上位 移增加,巷道底鼓现象加剧。
运用岩体极限平衡理论,支承压力峰值距离巷帮 L 为•T m , K 7l H + C.cotcp2i /n ^(Pi + C^otcp)基于普朗特尔理论基础[4’5],当应力集中系数为 [时,被动应力区承受应力g 为:K y ^H - C2N c2-y2L N r(5)0<0<0<6 42S U I /_S 狳ooo50 5p/m m /«®K狳• 36 •山西焦煤科技2017年第1期图4巷道顶底板变形曲线图在观测时间段内,巷道顶板累计下沉量为72 mm , 底鼓量为258 mm ,两帮累计移近量为388 mm .与 10209回风平巷底鼓量591 m m 相比,底鼓量减小 56.35%,底板岩层得到有效控制。
工业性试验取得 成功Q综上所述,底鼓控制方案可定为顶板与原支护参 数相同,两帮锚杆选用BHR 335左旋无纵筋螺纹钢锚 杆,间距改为900 mm ,帮底角锚杆倾角为20° ;底板底 角锚杆选用BHR 335左旋无纵筋螺纹钢锚杆,由于ac 与水平面夹角0 <58.2°,长度为2〜2.6 m ,与垂直面 角度为20°〜60°,综合考虑控制效果及经济性,底角锚杆长度可选为2. 4 m ,安装角度可选为30°.4 工业性试验基于上述控制思路,于2015年3月在10217工 作面回风平巷进行工程实践_ 10217回风平巷支护 方案顶板参数与10209回风平巷相同,在两帮靠近底 板300 mm 处安装帮角锚杆,安装角度为20°,锚杆采 用d 22 mm x 2 400 mm BHR 335高强度左旋无纵筋螺 纹钢锚杆。
在巷道底板安装底角锚杆,锚杆采用BHR 335高 强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆,其规格为d 22 mm X 2 400 mm .锚固为树脂药卷加长锚固,每根锚杆用Z 2360树脂药卷2卷。
两底角锚杆分别距顶巷道两帮200 mm ,布置角度均为30°.锚杆的排距为 1 000 mm ,与顶帮锚杆排距保持一致。
在10217回风平巷布置矿压监测站,测站距工 作面150 m ,测站布置2个测面,测面间距1.0 m .监测内容为巷道表面位移。
在采动影响下,测站的巷道表面变形量及变形速 度见图4.式中:C 2 一底板岩层内聚力; y 2 一底板岩层容重;&、'、#,. 一承载力系数,与底板内摩擦角相关。
将式(5)带入式(4)得y 2mNr K y ,H - C2N cInKy^H + C^coUpq4f/+ C.coiip)(6)由式(6)可知,随着应力集中系数的降低,煤体 及底板岩层内聚力和内摩擦角的增大,底鼓量会相应 减小。
以10209工作面为背景,式(6)相关计算参数 为:煤体内聚力取1. 73 MPa ,底板岩层内聚力C 2 取2.03 1\^^,矿井岩层平均容重71取25 1^/〇1*12 3,底 板岩层容重y 2取25 kN /m 3,应力集中系数为&取2. 7,煤体内摩擦角^取19.75°,巷道高度m 取3.3 m ,三轴应力系数f 取2. 021,煤层与顶底板接触 面摩擦因数/取0.359,锚杆支护强度取0.1 MPa ,煤 层埋深"取450 〇1,^、'、乂[6]依据底板内摩擦角 21. 4°分别取 14. 83、5. 39、6. 40,带入式(6)得 g = 0. 034 MPa .3回采巷道底鼓控制思路由10209工作面回风平巷底鼓产生机理可知,较 大的支承压力及两帮的下沉、内移产生的采动水平应 力是导致底鼓的主要原因。
由于巷道所受支承压力 不易改变,故采用加强支护的方法对巷道底板及两帮 进行控制。
1)对巷道底板进行有效支护。
安装巷道底角锚杆对巷道底板进行有效支护。
由于底板在支承压力作用下主动虛力区沿&面滑 移,因此,沿a c 方向布置底角锚杆,锚杆阻力可制约 主动应力区岩体的滑移,进而控制被动应力区的向上 位移,减小巷道底鼓量。
2)加强巷道两帮的支护。
加强两帮锚杆支护密度a 两帮的有效支护可减 小两帮下沉及巷内移近,进而减小采动水平应力引起 的压曲及瞬时扩容量,减小底鼓量Q被动应力区承受应力为0.034 MPa ,底角锚杆按 原支护排距计算,考虑现场底角锚杆安装位置距煤帮 200 mm ,d 22 mm BHR 335螺纹钢锚杆支护强度为 0.041 MPa ,满足应力条件。