掘进巷道破碎顶板支护技术应用
2021-05-19孙军权
孙军权
(山西阳城阳泰集团小西煤业有限公司,山西 晋城 048105)
巷道掘进期间受断层、陷落柱、节理等地质构造影响,破坏巷道围岩稳定性及力学性质,在构造应力及巷道开挖应力作用下,巷道过构造应力区时,巷道围岩出现失稳现象,主要表现在顶板破碎冒落、巷帮片帮等。其中顶板破碎冒落对巷道掘进影响最大,由于顶板破碎区岩体稳定性低、承载能力小,并形成不同深度的围岩松动圈[1],导致破碎区顶板采用锚杆、锚索支护效果差,顶板控制难度大。本文以小西煤矿3106 巷为例,对巷道掘进期间过断层破碎区时顶板破碎机理进行分析,并提出了合理有效的联合支护技术,力求保证巷道安全快速过破碎区。
1 工程概述
山西阳城阳泰集团小西煤业有限公司3106 巷位于矿井一盘区东侧,巷道西部为盘区大巷,南部为3106 回采区域,北部为实煤区,掘进工作面对应地面范围内无村庄,无公(铁)路。地面标高为+1 152~+1 250 m,井下标高+520~+510 m。
3106 巷从一盘区运输大巷开口施工,巷道沿3#煤层底板掘进,掘进煤层厚度为4.13 m,平均倾角为4°,巷道设计为矩形断面规格,巷道设计长度为2 300 m,设计宽度为4.5 m,设计高度为4.0 m。3106 巷直接顶主要以炭质泥岩为主平均厚度为4.2 m,岩体视密度为3 411 kg/m3,抗压强度24 MPa,抗拉强度1.1 MPa,属半硬岩石;老顶主要以细粒砂岩为主,平均厚度为11.2 m,2 629 kg/m3,抗压强度51.8 MPa,抗拉强度3.6 MPa,属坚硬岩石。
2 巷道掘进地质现状及问题分析
2.1 掘进地质条件
3106 巷地质条件相对简单,主要以断层构造为主。根据 《山西阳城阳泰集团小西煤业有限公司3106 巷掘进地质勘探报告》显示,3106 巷掘进期间共计揭露3 条正断层,分别位于210 m、440 m、800 m处。……
