基于顶板结构探测的支护技术研究
2015-05-07石建军王金国
石建军,王金国
(1.华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊 101601;2.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;3.禾草沟煤矿,陕西延安 717306)
0 前言
我国每年新掘巷道总长约2万km,是一项浩大的地下工程。由于巷道所处地层条件复杂多样,围岩性质千差万别,且多数巷道在服务年限内还要经受各种采动的影响,所以巷道维护难度不一,大部分巷道维护难度较大。一条巷道采用单一的支护工艺、支护参数是不能满足生产要求的。因此研究分析巷道的变形机理和适合的支护形式,有助于降低支护成本,保证巷道断面尺寸,提高围岩的稳定性。确定经济合理的支护参数以及实用高效的施工工艺有助于在经济和安全间找到一个最佳的结合点[1-5]。
1 开采技术条件
中煤矿区禾草沟井田整合区位于陕西省延安市子长县城西南18 km(直距)处。主要可采煤层为5号煤层,区内东部大范围分布,平均厚2.19 m,5号煤层直接顶板在区内主要为油页岩,局部为粉砂岩。岩石饱和抗压强度一般为3.04~54.34 MPa,平均19.09 MPa,软化系数 0.15 ~0.76,属软岩~较坚硬岩石,但其中油页岩易崩解为不坚固岩石(Ⅰ)。5号煤层底板以泥质粉砂岩和泥岩为主,个别底板为细粒砂岩和中粒砂岩,岩石饱和抗压强度一般为 5.74 ~38.18 MPa,平均18.12MPa,软化系数0.16 ~0.72,属软岩 ~较坚硬岩石。
2 原支护设计
试验巷道50101辅运巷原设计支护方案如下参见图1。
顶板:六根 Φ20×2400 mm等强锚杆,排距900 m,间距800 mm;
锚索:排距 1800 mm,间距 1600 mm,长度7.3 m。

图1 巷道原支护方式
在实际使用过程中,原支护方案巷道变形严重,满足不了使用要求,需要重新进行分析和设计,采用及时支护。……
