淋水巷道顶板失稳原因及控制技术研究
2021-03-13魏晓阳
山东煤炭科技 2021年2期
魏晓阳
(山西潞安集团潞宁煤业有限责任公司,山西 宁武 036700)
随着煤矿巷道支护技术的发展,锚杆支护技术已经广泛应用于现代化大型矿井之中。但对特殊地质条件的矿井而言,巷道顶板的稳定性问题并没有得到根本解决,特别是巷道淋水的存在,不仅使得巷道围岩强度降低,巷道难以维护,还会对顶板的支护结构和支护材料产生弱化作用,易引发顶板事故。为此,在分析顶板淋水对岩体变形破坏影响的基础上,以潞宁矿22116 运输巷为例,对该淋水巷道顶板不稳定的原因及其控制技术进行研究分析。
1 工程背景
22116 工作面位于二二区采区中下部,上部为二二采区22114 采空区,下部为二二采区22118 采空区。工作面平均走向长1877 m,倾向长178 m,地面标高1466~1610 m,工作面标高1037~1057 m。现主采侏2#煤,煤层厚度为1.0~5.0 m,平均厚度为3.5 m,平均倾角4.5°,煤层结构简单,局部含有不连续薄层炭质泥岩夹矸。直接顶以细粒砂岩及泥岩为主,平均厚度16 m,抗水侵能力差;基本顶为厚度2.6 m 的中粒砂岩,上接23 m 的细粒砂岩,以石英为主,钙质胶结。影响22116 运输巷安全生产的主要出水层为2#煤顶板的基岩孔隙裂隙水含水层和2#煤层与3#煤层之间的砂岩含水层水。由于2#煤顶板含水层主要由大同组灰色砂岩组成,受采掘扰动的影响,裂隙水的侵蚀不仅弱化了岩体的物理力学性质,而且造成锚杆、锚索锚固失效。
2 失稳机理分析
22116 运输巷采用矩形断面,巷道断面尺寸为5000 mm×3600 mm。巷道顶板采用规格为Ф22 mm×2400 mm 的左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间排距为900 mm×1000 mm,锚杆全部打设在钢筋托梁的方格内。……
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