頂板過黃泥地段支護技術(shù)研究

陳小軍

摘 要：龐龐塔礦10-7032順槽掘進至18#導(dǎo)線點處出現(xiàn)頂板破碎、黃泥互層現(xiàn)象，錨索支護錨固困難、失效，致使支護系統(tǒng)強度減弱，兩幫幫鼓、頂板出現(xiàn)煤炮聲，錨桿托盤變形、螺母蹦脫，影響安全掘進。為此，通過理論計算，F(xiàn)LAC3D計算機數(shù)值模擬，對原有巷道支護進行了驗證，提出調(diào)整更改原有支護方案，從而保證了巷道的安全掘進，為今后掘進過頂板破碎不穩(wěn)定區(qū)段的支護積累了寶貴經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：回采順槽；頂板黃泥區(qū)段；支護方案研究；FLAC3D數(shù)值模擬

中圖分類號：TD3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0151-02

1 原巷道支護及存在問題

1.1 原巷道支護

圖2 頂板裂隙發(fā)育圖

2.3 FLAC3D數(shù)值模擬程序

10-7032順槽沿煤層底板掘進，模擬巷道斷面尺寸4.5 m×3.4 m（毛寬×高）（在構(gòu)建7032巷道計算模型時，充分考慮頂板破碎、局部黃泥互層的結(jié)構(gòu)特點，對頂煤8 m以上的巖層進行強度弱化）。借助FLAC3D數(shù)值模擬程序進行分析，通過無錨索支護及錨索長度分別為6 m、8 m、10 m、12 m不同支護方案對比分析圍巖控制效果，確定錨索合理長度（如圖3和表1所示）。

由圖3和表1可見，巷道在無支護狀態(tài)下將發(fā)生較大且明顯的變形，巷道頂板破壞深度達5.1 m，兩幫達3.0 m，底板約為1.5 m，發(fā)生冒頂?shù)目赡苄院艽?。隨著頂板錨索長度的增加，順槽兩幫移近量、頂板下沉量明顯減小，但減小的幅度逐漸變小，這說明在一定的巷道圍巖條件下，存在一個合理的錨索長度。當錨索長度由10 m增加到12 m時，兩幫移近量、頂?shù)装逡平拷捣苄?。因此，認為錨索長度為10 m能夠滿足支護要求。

4 結(jié)束語

在頂板結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，頂板出現(xiàn)黃泥、流沙等現(xiàn)象時，巷道圍巖尚未出現(xiàn)大的變形、離層的前提下，可通過采取以下措施保證巷道的安全掘進：①加強巷道探測，及時掌握巷道頂板巖層的結(jié)構(gòu)變化，在確保支護合理的情況下，更改支護方案，確保錨索錨固有效。在掘進迎頭每隔5～10 m，施工1個頂板鉆孔，孔深不小于20 m，利用鉆孔窺視儀進行成像分析，掌握頂板覆巖結(jié)構(gòu)，以便及時調(diào)整錨索長度，確保錨固有效。②加強巷道礦壓監(jiān)測，實時監(jiān)測巷道變形及離層情況。布置巷道礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測頂板離層，錨桿（索）受力、設(shè)置巷道圍巖變形觀測站（采用十字布點法）。③通過錨桿和錨索組合支護，確保巷道的穩(wěn)定性，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)巷道整體的穩(wěn)定。單體錨索與桁架錨索間隔交替使用，確保錨索錨固有效，真正起到懸吊作用；如果發(fā)現(xiàn)錨索錨固失效，應(yīng)該在相同位置及時補打；采取復(fù)合支護，適當架工字鋼棚。④加強巷道支護施工質(zhì)量，重視錨桿、錨索預(yù)緊力的監(jiān)測。⑤掘巷期間每10 m架設(shè)一組信號棚（三架一組，間隔1 m）或信號柱。

參考文獻

[1]許國安，靖洪文.煤礦巷道圍巖松動圈智能預(yù)測研究[J].中國礦業(yè)大學報，2005，34（2）：152-155.

[2]董方庭.巷道圍巖松動圈支護理論及應(yīng)用技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2001.

[3]周詩建，周華龍.礦山壓力觀測與控制[M].重慶：重慶大學出版社，2010.

[4]竇林名，鄒喜正，曹勝根，等.煤礦圍巖困制與監(jiān)測[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007.

〔編輯：李玨〕

The Roof Had Yellow Area Supporting Technology Research

Chen Xiaojun

Abstract： Pangpang coal mine tunneling to 18 # 10-7032 transportation tunnel traverse points appear broken roof， yellow interbedding phenomena， anchor cable anchorage difficulty and failure， the intensity is abate， the supporting system of two help drum， roof in coal guns， jumped off， nut and bolt tray deformation influence safety driving. Therefore， through the theoretical calculation， the computer numerical simulation of FLAC3D， the original roadway support is verified， and adjust to change the original support scheme is put forward， which ensures the safety of the mine roadway excavation， heading for the future had broken roof unstable section of the supporting accumulated valuable experience.

Key words： mining gateway； Yellow roof sections； support plan research； FLAC3D numerical simulationendprint

摘 要：龐龐塔礦10-7032順槽掘進至18#導(dǎo)線點處出現(xiàn)頂板破碎、黃泥互層現(xiàn)象，錨索支護錨固困難、失效，致使支護系統(tǒng)強度減弱，兩幫幫鼓、頂板出現(xiàn)煤炮聲，錨桿托盤變形、螺母蹦脫，影響安全掘進。為此，通過理論計算，F(xiàn)LAC3D計算機數(shù)值模擬，對原有巷道支護進行了驗證，提出調(diào)整更改原有支護方案，從而保證了巷道的安全掘進，為今后掘進過頂板破碎不穩(wěn)定區(qū)段的支護積累了寶貴經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：回采順槽；頂板黃泥區(qū)段；支護方案研究；FLAC3D數(shù)值模擬

中圖分類號：TD3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0151-02

1 原巷道支護及存在問題

1.1 原巷道支護

圖2 頂板裂隙發(fā)育圖

2.3 FLAC3D數(shù)值模擬程序

10-7032順槽沿煤層底板掘進，模擬巷道斷面尺寸4.5 m×3.4 m（毛寬×高）（在構(gòu)建7032巷道計算模型時，充分考慮頂板破碎、局部黃泥互層的結(jié)構(gòu)特點，對頂煤8 m以上的巖層進行強度弱化）。借助FLAC3D數(shù)值模擬程序進行分析，通過無錨索支護及錨索長度分別為6 m、8 m、10 m、12 m不同支護方案對比分析圍巖控制效果，確定錨索合理長度（如圖3和表1所示）。

由圖3和表1可見，巷道在無支護狀態(tài)下將發(fā)生較大且明顯的變形，巷道頂板破壞深度達5.1 m，兩幫達3.0 m，底板約為1.5 m，發(fā)生冒頂?shù)目赡苄院艽?。隨著頂板錨索長度的增加，順槽兩幫移近量、頂板下沉量明顯減小，但減小的幅度逐漸變小，這說明在一定的巷道圍巖條件下，存在一個合理的錨索長度。當錨索長度由10 m增加到12 m時，兩幫移近量、頂?shù)装逡平拷捣苄?。因此，認為錨索長度為10 m能夠滿足支護要求。

4 結(jié)束語

在頂板結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，頂板出現(xiàn)黃泥、流沙等現(xiàn)象時，巷道圍巖尚未出現(xiàn)大的變形、離層的前提下，可通過采取以下措施保證巷道的安全掘進：①加強巷道探測，及時掌握巷道頂板巖層的結(jié)構(gòu)變化，在確保支護合理的情況下，更改支護方案，確保錨索錨固有效。在掘進迎頭每隔5～10 m，施工1個頂板鉆孔，孔深不小于20 m，利用鉆孔窺視儀進行成像分析，掌握頂板覆巖結(jié)構(gòu)，以便及時調(diào)整錨索長度，確保錨固有效。②加強巷道礦壓監(jiān)測，實時監(jiān)測巷道變形及離層情況。布置巷道礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測頂板離層，錨桿（索）受力、設(shè)置巷道圍巖變形觀測站（采用十字布點法）。③通過錨桿和錨索組合支護，確保巷道的穩(wěn)定性，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)巷道整體的穩(wěn)定。單體錨索與桁架錨索間隔交替使用，確保錨索錨固有效，真正起到懸吊作用；如果發(fā)現(xiàn)錨索錨固失效，應(yīng)該在相同位置及時補打；采取復(fù)合支護，適當架工字鋼棚。④加強巷道支護施工質(zhì)量，重視錨桿、錨索預(yù)緊力的監(jiān)測。⑤掘巷期間每10 m架設(shè)一組信號棚（三架一組，間隔1 m）或信號柱。

參考文獻

[1]許國安，靖洪文.煤礦巷道圍巖松動圈智能預(yù)測研究[J].中國礦業(yè)大學報，2005，34（2）：152-155.

[2]董方庭.巷道圍巖松動圈支護理論及應(yīng)用技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2001.

[3]周詩建，周華龍.礦山壓力觀測與控制[M].重慶：重慶大學出版社，2010.

[4]竇林名，鄒喜正，曹勝根，等.煤礦圍巖困制與監(jiān)測[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007.

〔編輯：李玨〕

The Roof Had Yellow Area Supporting Technology Research

Chen Xiaojun

Abstract： Pangpang coal mine tunneling to 18 # 10-7032 transportation tunnel traverse points appear broken roof， yellow interbedding phenomena， anchor cable anchorage difficulty and failure， the intensity is abate， the supporting system of two help drum， roof in coal guns， jumped off， nut and bolt tray deformation influence safety driving. Therefore， through the theoretical calculation， the computer numerical simulation of FLAC3D， the original roadway support is verified， and adjust to change the original support scheme is put forward， which ensures the safety of the mine roadway excavation， heading for the future had broken roof unstable section of the supporting accumulated valuable experience.

Key words： mining gateway； Yellow roof sections； support plan research； FLAC3D numerical simulationendprint

摘 要：龐龐塔礦10-7032順槽掘進至18#導(dǎo)線點處出現(xiàn)頂板破碎、黃泥互層現(xiàn)象，錨索支護錨固困難、失效，致使支護系統(tǒng)強度減弱，兩幫幫鼓、頂板出現(xiàn)煤炮聲，錨桿托盤變形、螺母蹦脫，影響安全掘進。為此，通過理論計算，F(xiàn)LAC3D計算機數(shù)值模擬，對原有巷道支護進行了驗證，提出調(diào)整更改原有支護方案，從而保證了巷道的安全掘進，為今后掘進過頂板破碎不穩(wěn)定區(qū)段的支護積累了寶貴經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：回采順槽；頂板黃泥區(qū)段；支護方案研究；FLAC3D數(shù)值模擬

中圖分類號：TD3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0151-02

1 原巷道支護及存在問題

1.1 原巷道支護

圖2 頂板裂隙發(fā)育圖

2.3 FLAC3D數(shù)值模擬程序

10-7032順槽沿煤層底板掘進，模擬巷道斷面尺寸4.5 m×3.4 m（毛寬×高）（在構(gòu)建7032巷道計算模型時，充分考慮頂板破碎、局部黃泥互層的結(jié)構(gòu)特點，對頂煤8 m以上的巖層進行強度弱化）。借助FLAC3D數(shù)值模擬程序進行分析，通過無錨索支護及錨索長度分別為6 m、8 m、10 m、12 m不同支護方案對比分析圍巖控制效果，確定錨索合理長度（如圖3和表1所示）。

由圖3和表1可見，巷道在無支護狀態(tài)下將發(fā)生較大且明顯的變形，巷道頂板破壞深度達5.1 m，兩幫達3.0 m，底板約為1.5 m，發(fā)生冒頂?shù)目赡苄院艽蟆ｋS著頂板錨索長度的增加，順槽兩幫移近量、頂板下沉量明顯減小，但減小的幅度逐漸變小，這說明在一定的巷道圍巖條件下，存在一個合理的錨索長度。當錨索長度由10 m增加到12 m時，兩幫移近量、頂?shù)装逡平拷捣苄?。因此，認為錨索長度為10 m能夠滿足支護要求。

4 結(jié)束語

在頂板結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，頂板出現(xiàn)黃泥、流沙等現(xiàn)象時，巷道圍巖尚未出現(xiàn)大的變形、離層的前提下，可通過采取以下措施保證巷道的安全掘進：①加強巷道探測，及時掌握巷道頂板巖層的結(jié)構(gòu)變化，在確保支護合理的情況下，更改支護方案，確保錨索錨固有效。在掘進迎頭每隔5～10 m，施工1個頂板鉆孔，孔深不小于20 m，利用鉆孔窺視儀進行成像分析，掌握頂板覆巖結(jié)構(gòu)，以便及時調(diào)整錨索長度，確保錨固有效。②加強巷道礦壓監(jiān)測，實時監(jiān)測巷道變形及離層情況。布置巷道礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測頂板離層，錨桿（索）受力、設(shè)置巷道圍巖變形觀測站（采用十字布點法）。③通過錨桿和錨索組合支護，確保巷道的穩(wěn)定性，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)巷道整體的穩(wěn)定。單體錨索與桁架錨索間隔交替使用，確保錨索錨固有效，真正起到懸吊作用；如果發(fā)現(xiàn)錨索錨固失效，應(yīng)該在相同位置及時補打；采取復(fù)合支護，適當架工字鋼棚。④加強巷道支護施工質(zhì)量，重視錨桿、錨索預(yù)緊力的監(jiān)測。⑤掘巷期間每10 m架設(shè)一組信號棚（三架一組，間隔1 m）或信號柱。

參考文獻

[1]許國安，靖洪文.煤礦巷道圍巖松動圈智能預(yù)測研究[J].中國礦業(yè)大學報，2005，34（2）：152-155.

[2]董方庭.巷道圍巖松動圈支護理論及應(yīng)用技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2001.

[3]周詩建，周華龍.礦山壓力觀測與控制[M].重慶：重慶大學出版社，2010.

[4]竇林名，鄒喜正，曹勝根，等.煤礦圍巖困制與監(jiān)測[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007.

〔編輯：李玨〕

The Roof Had Yellow Area Supporting Technology Research

Chen Xiaojun

Abstract： Pangpang coal mine tunneling to 18 # 10-7032 transportation tunnel traverse points appear broken roof， yellow interbedding phenomena， anchor cable anchorage difficulty and failure， the intensity is abate， the supporting system of two help drum， roof in coal guns， jumped off， nut and bolt tray deformation influence safety driving. Therefore， through the theoretical calculation， the computer numerical simulation of FLAC3D， the original roadway support is verified， and adjust to change the original support scheme is put forward， which ensures the safety of the mine roadway excavation， heading for the future had broken roof unstable section of the supporting accumulated valuable experience.

Key words： mining gateway； Yellow roof sections； support plan research； FLAC3D numerical simulationendprint