孫凱
(中煤集團(tuán)上海大屯能源股份有限公司姚橋煤礦,江蘇沛縣 221611)
深井高應(yīng)力綜放沿空掘巷圍巖控制技術(shù)①
孫凱②
(中煤集團(tuán)上海大屯能源股份有限公司姚橋煤礦,江蘇沛縣 221611)
隨著礦井開采向深部延伸,工程地質(zhì)環(huán)境日趨復(fù)雜,使得深部煤巷支護(hù)愈加困難,為了更好地解決深部綜放沿空掘巷的支護(hù)問(wèn)題,在地應(yīng)力測(cè)試和巖石力學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析了深部綜放沿空掘巷變形機(jī)理,并針對(duì)其破壞特征,通過(guò)數(shù)值計(jì)算、理論與工程類比相結(jié)合的研究方法,確定了掘巷留設(shè)窄煤柱的合理寬度、支護(hù)方案和參數(shù),工程應(yīng)用效果表明,這種綜合研究方法有效地控制了沿空掘巷圍巖的變形問(wèn)題,為控制深部復(fù)雜高應(yīng)力綜放沿空掘巷變形提供了理論依據(jù)與技術(shù)途徑。
深部高應(yīng)力;沿空掘巷;數(shù)值模擬;煤柱;圍巖控制技術(shù)
自上世紀(jì)九十年代中后期,綜采放頂煤開采作為厚煤層主導(dǎo)采煤技術(shù)在我國(guó)煤礦推行以來(lái),綜放沿空掘巷技術(shù)也開始有針對(duì)性研究和應(yīng)用。并成為礦山壓力研究暨采煤工作面巷道支護(hù)的重要課題之一。經(jīng)過(guò)學(xué)者、工程技術(shù)人員的多年研究,沿空掘巷支護(hù)理論和實(shí)踐兩方面均取得一定的成果和經(jīng)驗(yàn)。但隨著礦井開采深度的延伸,原巖應(yīng)力升高,工程地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜性的增加,以及原巖應(yīng)力與回采動(dòng)壓疊加影響等,深部綜放沿空掘巷的圍巖控制在一些特殊工程環(huán)境中愈來(lái)愈困難。高應(yīng)力場(chǎng)的形成與判定及對(duì)巷道的作用關(guān)系;窄煤柱的合理留設(shè)及穩(wěn)定性控制;錨桿支護(hù)巷道錨固體與圍巖的相互作用關(guān)系等均有待進(jìn)一步研究。多年來(lái),姚橋礦回采工作面材料道以沿空掘巷留設(shè)煤柱來(lái)保護(hù)巷道,留設(shè)煤柱多以經(jīng)驗(yàn)為主。研究地應(yīng)力場(chǎng)的形成對(duì)巷道的影響;原巖應(yīng)力與綜放采動(dòng)應(yīng)力疊加對(duì)沿空掘巷的影響;深部沿空掘巷錨網(wǎng)支護(hù)條件下合理留設(shè)窄煤柱的研究等,是當(dāng)前安全生產(chǎn)亟待重視和解決的重大問(wèn)題。應(yīng)用地應(yīng)力實(shí)測(cè)—錨桿(索)支護(hù)設(shè)計(jì)—工程監(jiān)控這一成套支護(hù)技術(shù)是解決以上問(wèn)題的一種有效手段[1]。
姚橋煤礦是大屯礦區(qū)的主產(chǎn)礦井之一,年產(chǎn)430萬(wàn)t。姚橋井田位于江蘇省沛縣西北,大部在楊屯鄉(xiāng)與山東省微山縣張樓鄉(xiāng)境內(nèi),北與大屯礦井龍東煤礦接壤,西北與徐州礦務(wù)局三河尖煤礦毗鄰,南與大屯礦區(qū)徐莊煤礦毗鄰,東鄰微山三號(hào)井。井田地勢(shì)平坦,地形略向東北傾斜,西南略高,陸地地面標(biāo)高+33.54~37.47m,地表廣泛分布古黃河泛濫的砂質(zhì)粘土,平均厚度177m。井田內(nèi)湖區(qū)部分湖底標(biāo)高+32m。姚橋地質(zhì)構(gòu)造位于豐沛煤田豐沛復(fù)向斜北緣,構(gòu)造形態(tài)與含煤受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的控制。受南北向壓扭應(yīng)力影響,生成北向之背斜,后經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈構(gòu)造作用,產(chǎn)生不同方向的斷裂,切割了原來(lái)的褶皺而形成當(dāng)前構(gòu)造形態(tài)。受區(qū)域構(gòu)造的影響,井田內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育。
姚橋煤礦中央采區(qū)(-650m~-850m)位于該礦二水平中部東至東五下山,西至西九下山,采區(qū)對(duì)應(yīng)地面標(biāo)高+33.37m,二水平主采煤層為山西組7#煤層,煤層厚度最大5.9m,最小4.7m,煤層厚度平均5.6m,煤層傾角平均為11°,煤質(zhì)中硬,裂隙較發(fā)育。采區(qū)工作面沿傾斜兩翼布置,工作面上巷采用沿空掘巷,采煤方法,采用綜采放頂煤技術(shù)。中央采區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,巷道整體呈現(xiàn)出高應(yīng)力、大變形、支護(hù)難等特點(diǎn),造成工作面兩側(cè)巷道在回采期間礦壓顯現(xiàn)劇烈、圍巖變形破壞嚴(yán)重,其表現(xiàn)為,4m余寬的巷道兩幫收斂近2m,超前支護(hù)達(dá)100余米之多,工作面切眼上下出口幾近閉合。隨著工作面布置深度的增加,礦壓顯現(xiàn)將愈加劇烈。在高應(yīng)力區(qū)控制下的回采巷道支護(hù)再沿用一般支護(hù)技術(shù)已不能滿足安全生產(chǎn)的需要。針對(duì)這種情況,應(yīng)用三維地應(yīng)力測(cè)試技術(shù)探求力源,從宏觀角度分析應(yīng)力場(chǎng)的形成,研究巷道圍巖破壞與穩(wěn)定性機(jī)理的關(guān)系[2~3]。提出深部沿空掘巷科學(xué)、有效的支護(hù)方式與參數(shù)使巷道滿足安全生產(chǎn)需要十分必要。
實(shí)測(cè)地應(yīng)力數(shù)據(jù)與巖石物理力學(xué)參數(shù)構(gòu)成下一步模擬計(jì)算與巷道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
本次地應(yīng)力實(shí)測(cè)采用中國(guó)礦業(yè)學(xué)院研制的三維地應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng),系統(tǒng)核心傳感器為自制的以環(huán)氧樹脂為基質(zhì)的空心包體應(yīng)變計(jì),型號(hào)為YH3B-4型環(huán)氧樹脂三軸應(yīng)變計(jì),該傳感器的突出優(yōu)點(diǎn)為,防潮、防水;彈性好、模量低、變形量大,可將巖石變形放大多倍,提高了測(cè)量的靈敏度和精確度。配套研制的專用工具與鉆機(jī)結(jié)合使實(shí)測(cè)十分簡(jiǎn)便、快速,且可靠、成功率高。
根據(jù)工程的實(shí)際需要,7009工作面沿空掘巷埋深平均約800m,在中央采區(qū)附近確定了兩處現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量地點(diǎn),分別在-850水平中央采區(qū)下部車場(chǎng)和-650東七煤倉(cāng)處。兩處地點(diǎn)分別揭露7#煤老頂砂巖和底板。測(cè)量十分成功。實(shí)測(cè)地應(yīng)力的大小和方向見表1。
表1 主應(yīng)力大小與方向
在中央采區(qū)多次采樣,分別對(duì)7#煤、頂?shù)装鍘r石進(jìn)行了物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試。7#煤?jiǎn)屋S抗壓強(qiáng)度17~27MPa,屬中硬煤層,但煤體裂隙發(fā)育,塊狀及粉末狀,極易粉碎;7#煤頂板除少量泥巖偽頂外,直接頂為砂質(zhì)泥巖,抗壓強(qiáng)度平均35.5MPa,底板為泥巖或泥質(zhì)砂巖,團(tuán)狀無(wú)層理結(jié)構(gòu),裂隙發(fā)育,組份中以泥質(zhì)成份為主,易破碎。
針對(duì)中央采區(qū)巷道圍巖變形大的情況,對(duì)巷道頂、底板巖層進(jìn)行了X衍射礦物成份定性定量分析,其分析實(shí)驗(yàn)由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)測(cè)試分析中心完成,采用日本理學(xué)X射線衍射系統(tǒng)D/MAX--ⅢB型儀器,按原石油工業(yè)部頒布的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。測(cè)試分析結(jié)果見表2。
表2 7#煤頂?shù)装錢衍射礦物成份測(cè)試表
實(shí)驗(yàn)表明:巷道頂、底板圍巖中礦物的泥質(zhì)成份主要是高嶺石和伊/蒙混層,其中遇水易膨脹的蒙脫石含量很小,但占泥質(zhì)成分33%的伊利石+伊/蒙混層及易潮解,致使巖石損傷。
中央采區(qū)巷道破壞的主要原因在于該區(qū)域的復(fù)雜地質(zhì)工程環(huán)境[4~5]。根據(jù)地應(yīng)力實(shí)測(cè)、巖性試驗(yàn)分析等表明,影響巷道變形破壞主要因素及特征有以下幾點(diǎn):
1.4.1 地應(yīng)力與地應(yīng)力場(chǎng)
-650水平地應(yīng)力測(cè)點(diǎn)地處多條斷層組成的斷層帶,且在一向斜的軸部,從測(cè)試結(jié)果分析,最大主應(yīng)力σl為17.24MPa,與鉛垂方向成106.03°夾角,近似水平,和X軸(東西向)近似正交(夾85.86°角),而該處向斜的軸線恰好沿東西方向,即最大主應(yīng)力與向斜軸接近正交,表明該處以構(gòu)造應(yīng)力為主,中間主應(yīng)力σ2與東西方向(X軸)有較小的夾角(32.93°)。從-650水平測(cè)點(diǎn)處巷道布置情況看,最大主應(yīng)力的方向與東西向的水平大巷和工作面回采煤巷的夾角較大,已對(duì)巷道施加了水平剪力,對(duì)巷道的維護(hù)十分不利。
-850水平近鉛垂方向的應(yīng)力σ1= 23.04MPa,與鉛垂方向夾角為9.48°,與上覆巖層的自重應(yīng)力YH(Y取2.3~2.5)基本相當(dāng)。兩個(gè)水平應(yīng)力σ2和σ3相差不太大,σ2與東西方向成11.98°夾角,σ3與南北向成172.22°夾角,說(shuō)明-850區(qū)域?qū)僮灾貞?yīng)力場(chǎng)型。
中央采區(qū)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,-650到-850m應(yīng)力場(chǎng)的形成從水平構(gòu)造應(yīng)力隨著深度的變化逐漸演化為自重應(yīng)力為主(這種變化,有待更多實(shí)測(cè)及深入研究驗(yàn)證),不論是構(gòu)造應(yīng)力,還是自重應(yīng)力數(shù)值均很高,可以判明該區(qū)域處于典型高應(yīng)力控制之下。
1.4.2 巖石物理力學(xué)性質(zhì)
中央采區(qū)7#煤層頂?shù)装鍨槟鄮r、砂質(zhì)泥巖,或砂質(zhì)泥巖與細(xì)砂巖互層,但巖層存賦不穩(wěn)定,巖性膠結(jié)差,裂隙發(fā)育,巖石泥質(zhì)成份中,主要礦物成份為高嶺石、伊利石及伊蒙混層礦物、碎屑等占95%。伊蒙混層宜受潮解、風(fēng)化、膨脹;巖石的軟化系數(shù)較大,在3~0.15之間;頂板泥巖RQD指標(biāo)為50%。RQD很差。圍巖力學(xué)性質(zhì)測(cè)試表明:泥巖、砂質(zhì)泥巖的巖石工程質(zhì)較差,由于巖體內(nèi)部節(jié)理裂隙發(fā)育,造成巖體整體強(qiáng)度較低。巷道在受到上部回采工作面采動(dòng)影響后,圍巖的破碎松動(dòng)范圍擴(kuò)大,進(jìn)而使巖層性質(zhì)弱化[5]。
1.4.3 工程因素
由于對(duì)采區(qū)的高應(yīng)力狀況缺乏深刻認(rèn)識(shí),原支護(hù)設(shè)計(jì)的整體支護(hù)強(qiáng)度不高,針對(duì)性不強(qiáng),致使整體巷道承載結(jié)構(gòu)弱;造成巖體內(nèi)部節(jié)理裂隙擴(kuò)展,強(qiáng)度降低,造成巷道圍巖出現(xiàn)碎脹變形,產(chǎn)生顯著的塑性流動(dòng)變形;巷道在受到地應(yīng)力與回采工作面采動(dòng)疊加力影響后,頂板下沉所產(chǎn)生的集中應(yīng)力,相應(yīng)加劇了頂板下沉和兩幫內(nèi)擠,尤其是窄煤柱側(cè)的內(nèi)移,造成巷道圍巖強(qiáng)度結(jié)構(gòu)破壞,支護(hù)困難。
以往支護(hù)設(shè)計(jì)多采用工程類比方法,本次支護(hù)研究根據(jù)工程基礎(chǔ)研究結(jié)果,采用針對(duì)非連續(xù)介質(zhì)模型的離散元數(shù)值計(jì)算程序UDEC3.1進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,計(jì)算模型的建立考慮地應(yīng)力和巖性對(duì)支護(hù)參數(shù)的影響,進(jìn)行窄煤柱、不同錨桿長(zhǎng)度與間排距之間的組合優(yōu)化,使設(shè)計(jì)做到更加合理,更具科學(xué)性和可靠性。
模擬方案以中央采區(qū)7009工作面圍巖存賦情況為基礎(chǔ),數(shù)值計(jì)算模型如圖1所示,模型中將巷道頂煤及窄煤柱、實(shí)體煤一側(cè)共計(jì)14m范圍內(nèi)的煤體劃分為0.25×0.2m2(寬×高,以下同)的塊體。巷道底板劃分為0.5×0.25m2的塊體。頂煤上方的直接頂厚度為5m,塊體大小均劃分為3×2.5m2,模擬老頂厚度6.5m,斷裂步距15m。整個(gè)模型尺寸(寬×高)200×54m2。其中7煤厚5.2m,該煤層為主采煤層,采高2.6m、放煤高度為2.6m,煤層為水平煤層。模型中各巖層巖性、厚度、力學(xué)參數(shù)參考實(shí)驗(yàn)室?guī)r石測(cè)試參數(shù)。模型中參考地應(yīng)力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),模型上部邊界加載荷8.85MPa,彌補(bǔ)上覆巖層與構(gòu)造應(yīng)力對(duì)大巷產(chǎn)生的載荷。模型中煤巷所受的水平側(cè)壓(東西方向)為14.08MPa,垂直于整個(gè)模型的縱向壓力(前后方向)為11.44MPa,垂直應(yīng)力(豎直方向)為12.35MPa,模型內(nèi)部材料受重力作用。各巖層的巖性、厚度、位置按表2進(jìn)行劃分,剩余的頂板一律按砂質(zhì)泥巖賦值,一灰?guī)r以下的底板一律按粉砂巖賦值。模型邊界條件采用位移固定邊界,其中兩側(cè)邊界為單向約束,底部邊界為雙向約束,采用的力學(xué)參數(shù)見表3。研究留設(shè)窄煤柱寬度分別為5m、4m、3m時(shí),巷道開挖后巷道自身引起的移動(dòng)變形情況,以及本區(qū)段開采,工作面距巷道不同距離時(shí),對(duì)巷道周邊煤巖柱的影響[6~7]。
圖1 沿空掘巷計(jì)算模型圖
表3 巖層賦存特征與實(shí)測(cè)的力學(xué)參數(shù)
表4是此次模擬計(jì)算結(jié)果,計(jì)算成果表明,回采期間當(dāng)錨桿間排距為600×600mm時(shí),煤柱寬度對(duì)頂?shù)装逡平坑绊戄^大,一般規(guī)律為頂?shù)装逡平侩S著窄煤柱寬度的增大而減小,當(dāng)錨桿長(zhǎng)度為1.8m時(shí),煤柱寬度為3.5時(shí),頂板移近量為756mm,當(dāng)煤柱寬度增大到5.5時(shí),頂板移近量減小到552mm,減少了204mm。當(dāng)煤柱寬度一定時(shí),錨桿長(zhǎng)度的變化對(duì)頂?shù)装逡平康挠绊戄^小,如當(dāng)窄煤柱寬度為4.5m時(shí),長(zhǎng)度為1.8m錨桿對(duì)應(yīng)的巷道頂?shù)装逡平繛?44mm,當(dāng)錨桿長(zhǎng)度增長(zhǎng)至2.4m時(shí),巷道頂?shù)装逡平繛?46mm,兩者相差僅有2mm。當(dāng)錨桿間排距為700×700mm、800× 800mm、1000×1000mm時(shí),頂?shù)装逡平烤S著窄煤柱寬度的增大而減小;當(dāng)煤柱寬度一定時(shí),錨桿長(zhǎng)度的變化對(duì)頂?shù)装逡平康挠绊懢^小。
表4 巷道頂?shù)装濉蓭鸵平康挠绊懸蛩?/p>
回采期間當(dāng)錨桿間排距為600×600mm時(shí),當(dāng)窄煤柱寬度小于4.5m時(shí),煤柱寬度的變化對(duì)巷道兩幫移近量影響較小。如當(dāng)錨桿長(zhǎng)度為2.2m,窄煤柱寬度由3.5m增大至4.5m時(shí),相應(yīng)的兩幫移近量增加了2mm;但窄煤柱寬度超過(guò)4.5m時(shí),窄煤柱寬度的變化對(duì)兩幫移近量影響較大,如當(dāng)錨桿長(zhǎng)度為2.2m,窄煤柱寬度由4.5m增大至5.5m時(shí),相應(yīng)的兩幫移近量減小了85mm。由表4可知,當(dāng)錨桿間排距為700× 700mm、800×800mm、1000×1000mm時(shí),當(dāng)煤柱寬度一定時(shí),錨桿長(zhǎng)度的變化對(duì)兩幫移近量的影響均較小。
在回采期間,窄煤柱寬度為5.5m時(shí)對(duì)應(yīng)的巷道頂?shù)装?、兩幫移近量最小。?dāng)窄煤柱寬度一定時(shí),間排距為600×600mm、800×800mm對(duì)巷道變形影響要比700×700mm、1000×1000mm效果好,而間排距600×600mm、800×800mm對(duì)應(yīng)的巷道移動(dòng)變形量又比較接近,考慮到采用間排距800×800mm時(shí),所用的錨桿數(shù)量相對(duì)于間排距600×600mm時(shí)要節(jié)省了4根,優(yōu)勢(shì)效果比較明顯。
根據(jù)模擬成果,針對(duì)深部沿空掘巷高應(yīng)力,大變形的特點(diǎn),為了有效控制圍巖變形,抵抗頂板與沿空窄煤柱相互作用的剪應(yīng)力,有效控制窄煤柱向巷道的內(nèi)移,巷道支護(hù)整體采用不對(duì)稱支護(hù),具體參數(shù)如圖2。
圖2 7009工作面沿空掘巷(試驗(yàn)段)錨桿(索)支護(hù)形式
確定窄煤柱為5m,支護(hù)確定頂板螺紋鋼錨桿為直徑22mm,L=2.2m,樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固,錨固長(zhǎng)度1.4m;排距0.8m,幫錨桿直徑20mm,L= 2.0m,樹脂藥卷加長(zhǎng)錨固,錨固長(zhǎng)度1m;金屬網(wǎng):采用網(wǎng)片為1.0m×1.5m鋼筋方格網(wǎng),網(wǎng)片搭茬100mm,用雙股16#鐵絲聯(lián)網(wǎng);鋼托盤尺寸:100mm ×100mm×10mm沖壓球凹托盤;鋼筋梯子梁用直徑14mm圓鋼焊接。
錨索采用直徑17.82mm鋼絞線制錨索,每排3根錨索,采用不對(duì)稱安裝。頂板2根錨索,長(zhǎng)度7.2m,巷道中間1根,窄煤柱側(cè)踞中間錨索1.9m安裝1根,傾角為65°,煤柱幫自上向下第三根錨桿處打一根4.5長(zhǎng)錨索替代,向下傾角15°,3套錨索預(yù)緊力100~120kN,間距2.4m;錨固長(zhǎng)度1.5m。
巷道肩部錨索打入煤層頂板已相對(duì)穩(wěn)定的三角區(qū)內(nèi)起到懸吊作用[8],控制頂板懸臂對(duì)窄煤柱的擠壓,幫部錨索端部打入底板,控制煤柱位移和巷道底板底臌。
在7009工作面沿空掘巷安設(shè)了5個(gè)測(cè)站,進(jìn)行了12個(gè)測(cè)量斷面的礦壓觀測(cè),礦壓觀測(cè)表明:在高應(yīng)力區(qū)復(fù)合頂板條件下,綜放沿空窄煤柱巷道頂板、兩幫采用高強(qiáng)度錨桿加長(zhǎng)錨固,并采用錨索不對(duì)稱支護(hù),沿空煤巷在回采期間圍巖變形得到了有效控制,巷道圍巖整體穩(wěn)定性好。如圖3所示,煤柱整體仍有內(nèi)移變形(距工作面100m),但未影響綜采工作站的工作,巷道變形以兩幫變形為主,但兩幫煤體基本保持完整,5m窄煤柱穩(wěn)定,表明煤柱的留設(shè)是合理、可靠的;窄煤柱幫的移近量大于實(shí)體煤幫的移近量,底鼓量與頂板下沉量相當(dāng);圍巖的變形量為:兩幫均移近量,584mm,頂板平均下沉366mm,能夠滿足綜采工作面的生產(chǎn)需要,錨桿(索)支護(hù)系統(tǒng)安全可靠。這種不對(duì)稱支護(hù)對(duì)圍巖形成主動(dòng)預(yù)緊加固結(jié)構(gòu)。
圖37009 材料道支護(hù)情況與變形情況
1)姚橋礦中央采區(qū)地應(yīng)力測(cè)量表明:礦區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)隨采深加大應(yīng)力水平相應(yīng)增加,采區(qū)上部以構(gòu)造應(yīng)力為主,水平應(yīng)力較大,最大應(yīng)力分量σmax=18.07MPa,與東西向夾94.119°,為北偏西4.12°,最大主應(yīng)力σ1接近水平方向,最大主應(yīng)力與目前的生產(chǎn)巷道——即東西向的大巷,回采巷道的夾角較大,不利于巷道的穩(wěn)定與維護(hù),采區(qū)下部逐漸演化為以自重應(yīng)力??梢耘忻髟摬蓞^(qū)是在以構(gòu)造應(yīng)力為主的典型高應(yīng)力區(qū)控制之下。地應(yīng)力確定了工程力源,同時(shí)為地應(yīng)力場(chǎng)的形成、地應(yīng)力與巷道圍巖穩(wěn)定性的關(guān)系及模擬計(jì)算提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
2)基于地應(yīng)力實(shí)測(cè)暨煤巖力學(xué)試驗(yàn)的模擬計(jì)算分析與錨桿支護(hù)設(shè)計(jì),有針對(duì)性的確定了高應(yīng)力煤巷的支護(hù)方案和參數(shù),不但有效的控制了圍巖變形,而且技術(shù)上可行,安全上可靠,經(jīng)濟(jì)上合理,支護(hù)技術(shù)取得成功。
3)應(yīng)用地應(yīng)力實(shí)測(cè)—錨桿(索)支護(hù)設(shè)計(jì)—工程監(jiān)控這一成套支護(hù)技術(shù)是解決高應(yīng)力軟巖巷道變形有效手段。采用不對(duì)稱支護(hù)方式對(duì)煤巷圍巖關(guān)鍵部位進(jìn)行控制和加固,并形成主動(dòng)預(yù)緊加固結(jié)構(gòu),對(duì)復(fù)雜條件下巷道支護(hù)具有針對(duì)性和指導(dǎo)意義,應(yīng)用前景廣闊。
[1]陳炎光,陸士良.中國(guó)煤礦巷道圍巖控制[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1994
[2]張俊云,柴敬.沿空留巷研究中若干問(wèn)題分析[J].礦山壓力與頂板管理,2000,16(1):38-39
[3]周鋼,李世平,張曉龍,等.微山湖下斷層煤柱留設(shè)與開采技術(shù)的模擬試驗(yàn)[J].煤炭科學(xué)技術(shù),1997,25(5):13-16
[4]李玉壽,王衍森,周鋼,等.邢臺(tái)礦區(qū)三維地應(yīng)力測(cè)量及應(yīng)力場(chǎng)分析[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,27(2):213-216
[5]蔡美峰,劉衛(wèi)東,李遠(yuǎn).玲瓏金礦深部地應(yīng)力測(cè)量及礦區(qū)地應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2010,29(2):227-233
[6]謝文兵.綜放沿空留巷圍巖穩(wěn)定性影響分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2004,22(18):3059-3065
[7]朱川曲,張道兵,施式亮,等.綜放沿空留巷支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性分析[J].煤炭學(xué)報(bào),2006,31 (2):141-144
[8]張農(nóng),李學(xué)華,高明仕.迎采動(dòng)工作面沿空掘巷預(yù)拉力支護(hù)及工程應(yīng)用[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2004,23(12):2100-2105
Deep High Stress Surrounding Rock Control Technology in Roadway Driving Along Goaf
SUN Kai
(Longdong Coal mine of Datun Energy Co.Ltd.,Peixian Jiangsu221611)
As the extension of mining and increasing complexity of engineering geological environment,supporting is more and more difficult.In order to better address the deep caving driving gob of supporting issues,on the basis of the stress test and rock mechanics testing,analyzed the deformation mechanism of caving along goaf,and by numerical calculation,the combination of theory and engineering research methods analogy,determined the reasonable width of the narrow pillars,supporting programs and parameters.Engineering results show,the integrated research approach controlled the driving gob-rock deformation effectively,and provide a theoretical basis and technical approach.
deep high stress;driving roadway along goaf;numerical simulation;coal pillar;surrounding rock control technology
TD353
A
1672-7169(2011)04-0014-06
2011-06-27?;痦?xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50774082)。
孫凱(1972-),男,安徽蕭縣人,碩士,中煤集團(tuán)上海大屯能源股份有限公司姚橋煤礦高級(jí)工程師,研究方向:礦山壓力。