混凝土砌塊墻巷旁支護沿空留巷試驗

《混凝土砌塊墻巷旁支護沿空留巷試驗》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、弛代彳匕2015年第6期總第129期混凝土砌塊墻巷旁支護沿空留巷試驗唐建新’，羅威，丁偉偉2，張飛1(1．重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點實驗室，重慶400030；2．中煤科工集團重慶研究院有限公司，重慶400039)摘要本文以龍灘煤礦3ll2南工作面為工程背景，設(shè)計沿空留巷護巷方案，并用數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。基于數(shù)值模擬結(jié)果可知：錨索(桿)網(wǎng)加鋼帶和槽鋼支護能有效地維護巷道的穩(wěn)定，控制巷道圍巖的變形；采用混凝土砌墻切頂?shù)南锱灾ёo方式進(jìn)行留巷時，圍巖穩(wěn)定性比較好。結(jié)合現(xiàn)場試驗，最終驗證了該技術(shù)現(xiàn)實可行且效果良好。關(guān)鍵詞沿空留巷；混凝土砌碹墻；錨網(wǎng)索

2、加槽鋼；巷旁切頂；數(shù)值模擬中圖分類號：TD353文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1009—0797(2015)06—0072—04高幫密集錨索，走向間距0．8m。l引言方案二：巷旁0．5m處采用密集支柱同時在采空沿空留巷是將已采工作面后方的運輸機巷或風(fēng)區(qū)距下幫lm處法向爆破切頂。高幫密集錨索，問距巷用一定的支護方法沿采空區(qū)保留下來，作為下一0．8m。工作面順槽，是一種先進(jìn)的無煤柱護巷方法?，它可方案三：采用混凝土砌塊墻進(jìn)行巷旁支護，堆砌以最大限度地避免煤柱損失，有效地緩解采掘接替墻體的寬度d=0．5m，每隔6m堆砌一個尺寸為矛盾，而且對于減少因保護煤柱引起的災(zāi)害有良好0．7m×

3、0．7m的加強墩。的效果，其技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟效益顯著。4數(shù)值模擬近三十年來，無煤柱開采技術(shù)得到迅速發(fā)展，研究綜采沿空留巷技術(shù)具有極大的實用價值，沿空留巷采用離散元數(shù)值模擬軟件UDEC進(jìn)行模擬，對技術(shù)的成功與否，關(guān)鍵在于巷旁支護與巷內(nèi)支護的上述三種方案的巷道圍巖變形量進(jìn)行對比分析，選合理選擇和匹配。本論文針對龍灘煤礦近水平中出最優(yōu)方案進(jìn)行工程實踐。厚煤層綜采工作面混凝土砌墻巷旁支護沿空留巷進(jìn)4．1數(shù)值模擬模型的建立行了研究，其研究成果可為其它具有類似地質(zhì)條件根據(jù)現(xiàn)場的實際條件，確定模型長為350m，高為的煤層實施沿空留巷提供寶貴經(jīng)驗。300m；左右邊界水平方向固定，底部邊界

4、固定，頂部邊界施加埋深為430m的自重應(yīng)力。模擬所用的煤巖2試驗巷道工程概況物理力學(xué)參數(shù)由實驗室物理力學(xué)性質(zhì)試驗獲得，如表龍灘煤礦3112南[作面位于龍灘煤礦311采l所示，三種沿空留巷方案數(shù)值模型如圖1所示。區(qū)，采深413．8～463．9m，平均煤厚1．93m，采高表13112工作面煤巖物理力學(xué)參數(shù)2．12m。走向長約863m，傾斜長約240m，傾角為1。～2．5。，煤層偽頂0．4～1．2m，直接頂為4．6～6．5m厚的砂質(zhì)泥巖，基本頂為4．95～7．4m厚的灰?guī)r和泥巖，底板為1．6～4．56m厚的砂質(zhì)泥巖。3沿空留巷支護方案設(shè)計3．1試驗巷道內(nèi)支護設(shè)計T作面機巷采用

5、錨索(桿)網(wǎng)加鋼帶和槽鋼支護作為永久支護。錨桿類型為左旋螺紋鋼，中20mm，長2．5m，間距0．8m、排距0．8m；W鋼帶在走向每3．2m布置1根；鐵絲網(wǎng)網(wǎng)孑L50era×50era，采用8號鐵絲。3．2試驗巷道巷旁支護設(shè)計根據(jù)龍灘煤礦3112工作面的實際情況，設(shè)計了三種不同的巷旁支護方案進(jìn)行對比研究。方案一：巷旁0．5m處采用單排密集支柱切頂，(a)方案一模型·72·煤礦現(xiàn)代化2015年第6期總第129期所示。從圖中可看出工作面前方20m以外的范圍內(nèi)漸增大，當(dāng)工作面推進(jìn)到斷面后方40m之后錨桿受礦壓顯現(xiàn)不明顯，頂?shù)装寮皟蓭鸵平坎幻黠@。在工力緩慢趨于穩(wěn)定。高幫側(cè)錨桿受

6、力明顯大于巷道中作面后方0～50m范圍內(nèi)為頂板劇烈活動區(qū)，巷道頂部錨桿和低幫側(cè)頂板錨桿，低幫側(cè)錨桿受力最小。錨底板移近速度較大，頂?shù)装謇鄯e最大移近量為桿在工作面后方20m左右受力達(dá)到最大值。182ram；兩幫累積最大移近量為142mm。頂?shù)装宓囊平亢鸵平俣让黠@大于兩幫，這主要是由于頂板的回轉(zhuǎn)下沉量較大的原因，這與前面數(shù)值計算結(jié)果相吻合。jUZU-lU01020jU405060奄工f#面題離／m圖7液壓支柱壓力變化曲線從圖7可知，工作面推進(jìn)到觀察斷面后方10～60m之間時，頂板劇烈活動，支柱壓力在工作面30·20i00lO2030∞5O∞耀工捧面鼯m后方20m左右先達(dá)

7、到最大，之后慢慢減小并穩(wěn)定。圖4巷道頂?shù)装逡平壳€通過現(xiàn)場礦壓觀測表明：工作面后方0～20m范圍，巷道圍巖活動劇烈，頂板主要通過單體液壓支柱以及巷旁錨索提供支護阻力；工作面后方2050m范圍內(nèi)，頂板下沉量達(dá)到穩(wěn)定量，支柱壓力減小，充填體開始承載，與支柱共同提供支護阻力，現(xiàn)場良好的效果，達(dá)到了預(yù)期的留巷要求。6結(jié)論(1)通過數(shù)值模擬證明了錨索(桿)網(wǎng)加鋼帶和槽鋼支護能有效地維護巷道的穩(wěn)定。模擬結(jié)果顯示，jU2“l(fā)UUlO205U4050bU工作箍與j鮭鞠斷蓖琵離，m方案三頂?shù)装逡约皟蓭鸵平枯^小，巷道穩(wěn)定性較圖5巷道兩幫移近量曲線好，因此