人工造顶成巷技术在冒落区应用与实践
2021-10-22刘金广
煤矿现代化 2021年5期
刘金广
(开滦集团有限责任公司,河北 唐山 063000)
1 现场情况
钱家营-850主石门是三水平暗立井上部车场工程,岩巷穿层施工,位于单斜区域,东部断层较发育,压扭性逆断层较多。巷道设计净规格4.8 m×3.4 m(宽×高),设计工程量1 491 m,支护方式为锚喷支护,遇煤层或构造带时支护方式改为锚网喷加双趟锚索联合支护。该巷道掘进870 m处时,矿压显现明显,巷道断面收敛率日达2%~5%,一周内变形可达6%~8%,且在加固8 m锚索时锚孔见煤、坍孔严重且打不到稳定岩层。随后该掘进迎头出现瓦斯压力异常、涌出松散煤岩体近500 t,坍冒形成一千方左右空洞,施工中断达2年,如图1所示。

图1 -850主石门位置示意图
2 对冒落区探测
发生冒落后,开滦集团先后多次对现场勘察勘探,以摸清实情、谋求对策。
2.1 瞬变电磁法探测
湖北煤炭地质勘查院对迎头区域进行瞬变电磁法探测,探测成果报告显示:在巷道前方有2处低阻区域发育,区域内岩层视电阻率值较之周围岩层相对较低,推断可能为地层差异;在巷道正前方约70 m处上方,存在一异常区,其视电阻率较之周围围岩低,推断可能为冒落空硐,如图2所示。

图2 -850主石门位置示意图
2.2 岩层钻孔探测
华北理工大学采用YZT--Ⅱ型岩层探测仪进行钻孔窥视勘察迎头情况,结果显示:围岩可窥视范围最大破坏深度为8.6~12 m。如图3所示。

图3 窥视结果示意图
2.3 水平地应力测试
山东科技大学采用应力解除法在-850主石门钻场区域2处布测,实测结果:-850水平原岩应力场主应力接近水平方向,最大主应力为最大水平主应力бhmax,方位平均138.85°,最小水平主应力бhmin,方位平均为230.55°,бhmax/бhmin比值平均为2.43,巷道受水平应力方向性影响非常明显。……
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