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扰动影响内错抽巷锚网优化支护技术研究

2020-08-21张之慧

机械管理开发 2020年7期
关键词:锚杆围岩变形

张之慧

(阳泉煤业(集团)有限责任公司一矿, 山西 阳泉 045008)

1 巷道条件

阳煤一矿81303 工作面,地面标高1122~1224m,井下标高634~683 m。81303 内错抽巷,用作回采时专用回风,全岩巷道。岩层煤层倾角最大11°,最小2°,一般为4°左右。81303 内错抽巷位于15 号煤层上方8 m 处,与81303 回风巷、81301 回采面保护煤柱的水平距离分别为25 m、40 m,与81303 高抽巷的水平距离为35 m,巷道布置平面如图1。

81303 内错抽巷位于K2 石灰岩上部黑色泥岩层中,直接顶为深灰色泥岩,平均厚度2.7 m;之上是黑色泥岩,平均厚度7.66 m;基本顶为灰岩,致密坚硬;底板为K2 石灰岩,强度高、厚度大。

图1 巷道布置平面图

进行地质力井下原位测试,测得最大、最小水平主应力、垂直应力分别为10.8 MPa、6.1 MPa、4.8 MPa,最大主应力方向N45.1°E,量值上属于中应力区。相互垂直的主应力差值达到4.7 MPa,围岩偏应力作用显著。

2 支护现状与存在的问题

2.1 原支护参数

顶板锚杆采用Ф20 mm×2 000 mm 圆钢麻花锚杆,配套BHW235/210/4-3900-5 的W 钢带,每排布置5(或3)根,间距900 mm,排距900 mm。规格MSCK2330+Z2330 双速树脂锚固剂,预紧扭矩不低于150 N·m。锚索采用Ф21.6 mm×5 200 mm 钢绞线,每隔一排布置2 根,与锚杆同排布置,分别在第2、第4 孔,锚索配套托板为长400 mm 的12 号槽钢+200 mm×100 mm×12 mm 小垫片,规格为MSCK2360+Z2360 双速树脂锚固剂;锚索间距1 800 mm,排距1 800 mm,锚索预紧力不小于170 kN[1-2]。巷帮每帮每排布置3 根,间距900 mm,排距900 mm,预紧扭矩不低于120 N·m,其余同顶板锚杆,支护布置见图2。

图2 原支护断面图(单位:mm)

2.2 变形破坏与问题分析

内错抽巷后巷大部分区段围岩变形严重,片帮、底臌剧烈,中间打设很多木柱进行加强支护;分析原因主要是初期支护强度较弱、刚度较低,加之受到附近81303 回风巷的掘进扰动影响,围岩存有明显安全隐患,现场变形如图3。……

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