工字钢巷道卸压技.ppt

1、工字钢巷道卸压技术应用,登电集团新玉煤矿QC研究成果小组 组长：毛金松 Add：河南登封告成 Web：CelTel.E-mail： ,一、导言 1.现状 长期以来，煤矿巷道维护的主要手段是对巷道进行抗压硬支和对围岩进行加固。特别是受断层、褶曲地质构造等多种因素影响，巷道的施工不可避免地受到破碎围岩松动圈构造应力的重新分布和巷道施工的双重动压影响，这给煤矿安全生产带来了严重负面影响。,2.卸压巷道地质概况 本区地质构造组合特征主要为一级NWNE方向的褶皱和断裂，井田总体为一向斜或构造小盆地，大的褶皱和断裂构造线方向基本为EW-NE向。区域断

2、层和诸多小断层的发育破坏了二1煤层顶底板岩体的完整性，使煤层厚度沿走向呈波浪起伏，厚薄相间，矿压大，巷道变形快，维修量大。,二、实施方案 1.设计 经有关工程技术人员查阅大量相关资料、分析矿压显现规律和对井下部分巷道进行试验可知：卸压可使巷道围岩破碎圈延深，达到集中应力作用远离巷道周边的岩石，依靠深部坚固岩层抗压，同时转移巷道掘进影响引起的集中应力重新在巷道较远的围岩中再次重新分布，最终使保护的巷道处于卸压应力降低区。,2.方案确定 本次巷道卸压试验地点为井田西翼采区回风下山和12011下付巷工字钢巷道。,三、施工前的准备工作和施工要求 （一）卸压前的准备工作 卸压前，必须在卸压地点附近备足备

3、齐预防冒顶用的钎椽、梢子、荆芭、撑杆等，并统一码放于卸压地点附近，摆放整齐，且不能影响通风和行人。 卸压前，必须对卸压点前后各10m 的支护进行认真、细致检查（如撑子、梁头椽子、梁头梢等），并上防倒器或者打临时抬棚加固支护。 顶部卸压前，必须对电缆、风筒用破胶管、风筒保护好放在地上，严防风筒脱节。,（二）施工要求 严格执行敲帮问顶制度，卸压工必须经常检查顶板，煤壁，支护等情况，空顶距不准超过0.5m。 采用直径50的细椽子打帮打顶。卸压时，一次只能对一个帮或顶进行卸压，严禁一条巷道多个地点或者帮顶同时进行卸压。 严格控制拆帮口大小，对围岩破碎的地点，应根据实际情况适当缩小卸压面积，防止片帮冒顶

4、。 卸压时，必须有2个人（1个卸压工，1个监护工）进行。监护工必须在现场随时观察卸压地点及其附近巷道支护情况，发现异常立即通知卸压工停止卸压，及时封帮闭顶。 卸压过程中，有片帮冒顶预兆时必须停止卸压，采取措施进行处理。 帮顶卸压标准以铺严梢子、手使劲推紧撑子为宜。四根耳椽必须用锤子打紧打牢。 发生片帮、冒顶的空帮、空顶部分，要充满填实，用支护材料接顶，以减少对巷道的压力。 遇到地质复杂顶板破碎易冒顶时，应先进行煤（岩）层注水后，方能进行卸压。 施工时，所有作业人员必须随时观察自己所处位置的安全情况，确保安全作业。 卸压后，及时封闭好顶帮，清理巷道，打扫卫生。,四、巷道变形破坏原因 巷道开掘后，

5、变形破坏原因分析： (1)地质构造应力大。 西翼回风下山区域主要受东部和南部徐庄F17、王屯F1断层和支断层影响，北部申家门支断层F4影响，局部地层缺失，具滑动构造的某些性质，区域褶曲构造发育，巷道围岩比较破碎。 (2)围岩稳定性差。 回风下山和12011下付巷布置在石炭系二叠系山西组二1煤层中，其顶板岩性有炭质泥岩、泥岩伪顶，多以砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩为主；底板一般均为泥岩或砂质泥岩。 (3)原岩应力重新分布。 西翼采区轨道下山、皮带下山为沿二1煤层底板L7、L8灰岩掘进的岩石开拓巷道，回风下山和12011下付巷位于轨道下山、皮带下山上部二1煤层当中，轨道下山和皮带下山以西，护巷煤柱30

6、m左右，实际预留煤柱不小于50m，但由于轨道下山、皮带下山和12011下付巷采动应力叠加和地质构造应力影响，以及开采深度的增加巷道受矿压影响较大。 (4)通过以上分析巷道围岩破坏的原因为： 断层和褶曲构造发育造成对岩体整体性破坏；岩体的不完整性，导致了地压和采动影响加剧围岩裂隙的发展；护巷煤柱的不完整性和后期采动影响使工字钢巷道支护抵抗不住集中应力的显现。,五、效果分析 巷道开掘后，原岩应力状态被破坏，切向应力增大的同时，径向应力减小，并在巷道顶底和两帮达到工字钢支架支护极限，这种变形使围岩本身的裂隙发生扩容和扩展，力学性质随之不断恶化，致使这一区域岩层屈服进入塑性状态。围岩在构造应力、岩石自

7、重力的偏应力作用下使岩体产生破坏变形，岩层间微裂活动迅速加剧，形成拉伸破坏和剪切面，岩体搓动、岩体的完整性遭到分解，是本来具有一定支撑能力的岩体失去承载能力，变成破碎岩体，具软岩特性，而软岩巷道围岩具有明显的时间效应，表现为初始变形速度大，变形趋向稳定后仍以较大速度产生流变，持续时间很长，如不采取有效措施，由于围岩变形急剧增大，势必导致巷道失稳破坏，通过对巷道顶部和两帮松动卸压技术，使巷道受到的不等向矿压能量得以释放，巷道围岩破碎圈矿压能量释放后，使巷道集中应力作用于远离巷道周边的岩石，依靠深部坚固岩层抗压，同时转移因巷道掘进影响引起的集中应力重新分布在巷道较远的围岩当中，最终使被保护的巷道处于卸压应力降低区。卸压后的巷道围岩顶底、两帮相对位移量为相邻下山二采区未卸压巷道的1/12和1/7