软岩中掘进支护的应用

1、软岩中掘进支护的应用摘要：通过对结合支护治理软岩巷道进展了阐述，表达了结合支护法适用条件、支护方式、方法。并对实验结果进展了分析得出，软岩巷道完全可以采用结合支护法进展支护。关键词：软岩巷道支护应用0引言双阳矿井田面积30.15k2，可采储量1.3亿吨，矿井设计才能150万吨，效劳70年。矿井采用斜井多程度开拓，二程度于2002年7月1日开工，2022年11月1日移交投产，矿井移交时，有一个采区一个综采工作面，2022年消费原煤67万吨。双阳矿井田煤质牌号为长焰煤，自然发火期为36个月，最短82天，地表标高+108，煤层赋存深度为+30-600，煤层厚度0.83.2，煤层顶板为油母页岩，破碎易

2、落，自身无承载才能，厚度为2050；煤层底板为泥岩、粉砂岩，胶结程度较差，遇水膨胀泥化，厚度1050。1巷道失修情况二程度移交时巷道总长度为15763，主要运输、回风巷道大局部为锚喷支护和少量的料石碹支护，回采巷道为每米两架25#U型钢拱架支护，移交时统计矿井一般失修率45，严重失修率为27。巷道的大量失修给矿井消费带来了诸多问题。1.1主要运输、回风巷道失修降低了掘进单进，严重影响了矿井的正常接续工作。矿井设计时将主要运输、回风巷道布置在距煤底板30深的砂岩中，锚杆喷混凝土支护7471，料石碹支护2077。从移交到2022年上半年料石碹支护根本全部失修，进展翻修。锚喷巷道大局部已屡次拉底，断

3、面缩小，喷层脱落，失修严重。不能满足矿井运输、通风需要，迫使掘进队停顿掘进，进展巷道翻修工作。2022年初到2022年上半年共翻修巷道4937，耗资960多万元，2022年掘进平均单进不到30/月。矿井总计移交三个消费工作面，实际移交两个，2022年实际工作面消费数为1.5个/a，2022年预计工作面消费数1.8个/a。1.2回采巷道的失修使煤壁频繁发火，降低单产。矿井移交时回采巷道总长度为3581，采用25#U型钢拱架支护，掘进时支架间距为每米两架，净断面102。到矿井移交时巷道净断面一般为62，最小42，大局部支架变形折断，失修率高达90以上，使工作面安装后不能正常消费。2022年11月投

4、产到2022年3月初，仅消费原煤3.05万吨，工作面平均月产3816吨。影响开采的因素有以下几个方面。第一，巷道修复影响开采。由于回采两巷道失修严重，个别地段巷道断面比设计施工断面缩小60，不能满足工作面运输、通风及行人等要求。矿组织一个综采队、两个掘进队和三个维修队共计620多人分别对移交的两个工作面4条顺槽进展翻修。大量的翻修工作不但从环节上影响了综采消费，而且在平安上存在着重大的隐患。煤层顶板的油母页岩极不稳定，非常破碎，每次翻棚都出现冒顶，一般顶板冒落高度24，最大高度15。这样，要消耗大量的材料来维护巷道顶板，对综采消费影响很大。第二，超前交换支架影响开采。综采工作面回采时，在距工作

5、面20以内，两巷要用木支架交换金属支架。由于巷道失修或经过屡次翻修，致使巷道顶板大面积活动，再加之回采超前压力作用，在超前交换支架范围内压力增大，造成顶板严重冒落，有时最大冒顶高度达20。每次冒顶都造成综采运输终断，通风和行人受阻，严重的影响正常开采。2结合支护2.1巷道破坏特征根据双阳矿回采巷道易发火，掘进后难以维护的实际情况，进展重点攻关。在施工三采区12层运输顺槽时我们进展了现场观测工作。该工作面采29#U型钢可缩性支架，掘进净断面102，支架间距每米两架。巷道开掘24h后观察，支架帮顶受力，48h后每昼夜底鼓5070，两帮以每昼夜3050速度收敛，拱架开场变形，断面缩小，煤壁温度增高。

6、支架破坏的特点是支架先由超挖小的地方受力，然后超挖大的地方开场变形。25天后，巷道底鼓、变形缓慢，但是，如遇拉底和外来水的影响，巷道底鼓速度加大，支架变形严重，以致折断。随着巷道拉底次数和厚度增加，巷道底鼓及支架变形破坏程度随之加大。2.2围岩(煤壁)特点双阳井田含煤地层(煤层顶底板)岩石胶结程度较差，围岩(煤壁)遇水、受振动迅速膨胀变形，流动性大，所以该矿属软岩矿井。从巷道支架变形可以看出，巷道开掘后原始应力受到破坏，围岩(煤壁)遇风、受振动产生膨胀力，即巷道压力。巷道压力受支护阻后向巷道底板无支护处传导流动，造成底鼓。由此看出软岩有很强的流动性。当巷道底鼓变形到一定程度时，围岩产生新的应力

7、平衡，巷道呈暂时稳定状态。但随着巷道遇风、遇水、温度变化和拉底等，围岩(煤壁)继续向深部风化膨胀，流变活动加快，这时对巷道支护会施加更大的压力，致使支护破坏。转贴于论文联盟.ll.2.3结合支护针对围岩的特点，我们进展了多方面的研究和论证，最后确定用喷射混凝土的方法来封闭围岩(煤壁)，以阻止其风化膨胀，进步支护强度。在施工三采区12层回风顺槽时，我们选择了断面一样的两种支护形式进展试验。第一种：U型钢可缩性支架加金属网、喷混凝土支护，支架间距为每米两架。掘进作业方式为两掘一喷，混凝土喷射厚度80120。第二种：竹锚杆挂金属网喷混凝土支护。掘进作业方式为两掘一喷。竹锚杆长度为1600，用水泥药卷

8、锚固，锚杆的间排距为600，混凝土喷射厚度为100120。这两种支护施工后我们及时设点，对巷道位移进展观测。通过分析得出了巷道变化破坏规律，认为巷道的破坏、底鼓、两帮收敛三者之间是成正比关系的。从而对选择合适本矿岩石特点的支护形式提供了根据。竹锚杆喷混凝土支护巷道4个月以后重新翻修。对竹锚杆支护的失败我们总结了以下几点原因：围岩松动圈(2)已超过锚杆长度(1.6)锚杆的本身强度不够，受剪切力作用折断；端头锚固力没有到达设计(5吨)要求；施工中没有及时喷混凝土，底板没有处理(无支护)。支护试验和矿压观测证明，U型钢加网喷混凝土支护是比拟可靠的。观测120天，底鼓累计300左右，两帮收敛累计不超过

9、200。巷道变形不大，完全可以满足工作面回采需要，该工作面掘进时已全部采用这种支护形式。喷射混凝土封闭围岩的方法在最易发火、巷道严重失修的三采区8层二片工作面两巷得到应用。该工作面走向长1269，原两巷采用U型钢支护，屡次进展翻修。经过全封闭后，实现了壁后注浆，效果很好，工作面月产能由封闭前的几千吨进步到5万吨以上，可见软岩矿井易发火、风化、膨胀的煤体采用喷混凝土封闭的方法是可行的。通过理论我们不断总结经历，更加完善软岩巷道支护方法。如今我们在施工回采巷道和受动压影响的准备巷道时，全部采用U型钢和网喷混凝土结合支护。在效劳时间较长的永久巷道维修和施工中，我们不但采用U型钢加网喷混凝土支护，而且

10、还采用了大量锚网喷混凝土支护。鉴于软岩巷道遇风、遇水就膨胀泥化、底鼓严重的特点，在施工和维修永久巷道时全部采用混凝土铺底方法封闭底板，其厚度一般为150350，这样有效地控制了巷道底鼓，防止了巷道变形破坏。支护改革和巷道维修理论说明，对于双阳煤矿，只有采取各种形式的结合支护，才能克制巷道压力。3结合支护的经济效益由于我们成功的应用了结合支护，给矿井带来了宏大的经济效益和社会效益。3.1减少了巷道维修量。矿井移交时巷道总长度为15763，到目前为止，已投入2000多万元的费用进展巷道维修，重复投入资金数量较大。采用结合支护后，大大的减少了巷道维修量，虽然一次性投资较大，但总的本钱是下降的。我矿采

11、用结合支护后，仅巷道维修一项每年就可节省资金1000多万元，同时还减少了大量的巷道维修人员。3.2采用结合支护后能有效地控制煤巷自然发火，减轻了煤层发火对矿井消费的危害程度，也为发火煤层的治理开拓了一条可行的途径。3.3结合支护在回采巷道中的成功应用给工作面回采、运输、通风等带来了极大的方便，可大幅度进步综采工作面单产。工作面回采时，当回采超前压力作用于结合支护时，混凝土喷层与U型钢脱离，支架受力后可缩，不受破坏。在两巷超前支护交换支架时，U型钢支架回收方便；金属网与喷层形成坚硬的人工假顶，可有效地阻止顶板油母页岩冒落，给综采工作面前后端头管理创造了有利的条件，工作面单产由原来的几千吨进步到5万吨，最高月产到达7万吨以上。3.4结合支护的成功应用大大进步了掘进单进，缓解了矿井接续紧张程度。由于结合支护能有效地阻止软岩压力，实现了一次成巷，减少