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大深度矿井围岩破坏分析及支护工艺研究

2021-07-27李鹏

山西冶金 2021年3期
关键词:锚杆围岩设置

李 鹏

(山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司,山西 乡宁 042100)

随着煤矿综采作业深度的不断增加,井下巷道围岩处于高应力集中区域,在进行巷道掘进时打破了原有的应力平衡状态,使围岩集聚的应力释放出来,同时在开采扰动和地压冲击的作用下使围岩的特性发生转变,从脆性转向塑性,且具有更高的流变特性,极易导致巷道围岩的变形、垮塌,严重影响了巷道掘进的速度和安全性。传统的以锚、网、索为主的支护方案无法满足大深度矿井下巷道的支护安全性需求。

在前人研究的基础上,结合大深度矿井的实际地质情况,本文对巷道围岩破坏的因素进行了简单的分析,在此基础上提出了以改善围岩状态为主,以高应力锚杆支护为辅的联合加强控制方案,通过注浆加固技术将破碎的围岩结合起来,提升其自身结构强度和稳定性,通过高预应力、高强度锚杆支护的方式进一步提升巷道在地压冲击作用下的稳定性,不仅简化了支护结构、提升了支护效率,而且极大的提升了巷道围岩的稳定性,根据实际应用表明,新的支护方式能够将顶板变形量降低65.5%以上,将巷道两帮变形量减少64.1%,对提升大深度矿井掘进作业的安全性具有十分重要的意义。

1 围岩破坏原因分析

以大深度矿井为研究对象,其综采深度约1260 m,利用井下小孔径水压致裂地应力监测装置,对井下巷道内的地应力情况进行监测,结果表明井下各测点的应力均大于30 MPa,在各监测点的应力分布中以水平应力分布为主,构造应力场分布较为广泛,围岩均处在高应力分布条件下。……

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