千米深井高构造应力区巷道支护体系优化研究
2021-12-14闫春来
山东煤炭科技 2021年11期
闫春来 秦 鹏
(山东省兖州市大统矿业有限公司,山东 兖州 273100)
1 概述
星村煤矿所采3 煤经鉴定为强冲击性,煤巷掘进过程中尤其七采区多次出现支护失效问题。七采区煤巷掘进是一个典型的大埋深、地质构造复杂条件下的高应力区域,埋深超过1100 m,水平应力大,附近没有已掘巷道作为参考,巷道四周断层较多、落差较大,掘进过程中压力显现完全不同于其他采区的巷道。
三采区的煤巷掘进过程中应力大小可通过钻屑法、卸压大孔、现场震动情况显现出来,未出现过支护集中破坏的情况。然而七采区煤巷施工时,钻屑法施工正常,未出现夹钻吸钻现象;预防性卸压大孔施工过程中震动也较少,未出现夹钻吸钻现象;掘进割煤及支护过程中震动较少,且震动能量也较小,但是巷道顶板所承受的静压较大,巷道已掘进支护地点多次出现锚索断裂现象,支护问题的失效现象严重威胁了巷道支护及施工人员安全。
2 支护体系破坏分析
2.1 锚索断裂分析
七采区其中一条煤巷失效锚索统计结果:正拱顶锚索破断16 根,其中断锚索13 根,破断位置距孔口2.0 m 左右;脱索、锁片丢失的3 根; 锚索破断基本处于迎头20 m范围内;恒阻锚索装置口破断。锚索破断位置多位于孔口2.0 m 左右,多数动压下发生张剪破断。
从锚索断裂的位置、距迎头的距离以及中间锚索破断的情况可以推断,巷道开挖后顶煤在高水平应力作用下所发生的水平移动量较大,锚杆/锚索提供的约束效应不能有效控制顶煤的压剪破坏,反而因顶煤的压剪破坏造成支护体的破坏,给安全带来隐患。……
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