孤島工作面內(nèi)錯尾巷加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、由于跳采的采煤方式不僅能有效解決采掘接替緊張的矛盾，還能降低工作面巷道應(yīng)力集中，因此，受到很多煤炭企業(yè)的青睞，但是這種采煤方式無法避免地形成孤島工作面。這種工作面與普通工作面相比，除了受到采動引起的超前支承壓力的影響以外，而且還受到相鄰采空區(qū)側(cè)向支承壓力的影響，這就導(dǎo)致應(yīng)力集中程度很高，圍巖變形很難控制，給回采巷道的維護(hù)帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。雖然我國許多煤礦企業(yè)都有對孤島工作面成功回采的先例和經(jīng)驗(yàn)，也取得了很多寶貴的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)和研究成果，但大

2、多數(shù)都是通過加強(qiáng)錨固支護(hù)、注漿加固等方式來提高工作面巷道的圍巖自身承載力，達(dá)到控制圍巖變形的目的。雖然內(nèi)錯尾巷和進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷一樣同屬于回采巷道，但是巷道用途不同決定了加強(qiáng)錨固支護(hù)、注漿加固等方法都不適用于對內(nèi)錯尾巷圍巖的控制，巷道破損嚴(yán)重的問題一直沒有得到有效解決。
　　本文以陽煤二礦80704工作面內(nèi)錯尾巷為工程背景，對15＃煤層賦存條件、采煤工藝、現(xiàn)有支護(hù)方式進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)研，理論分析了孤島工作面上覆巖層結(jié)構(gòu)特征、巷道變形破壞形

3、式、影響因素，掌握了圍巖控制原理，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況首次提出了采用分節(jié)組裝式高強(qiáng)度鋼筋混凝土支柱對內(nèi)錯尾巷進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)的圍巖控制技術(shù);利用有限元軟件ANSYS建立不同承載面積的混凝土支柱模型，加載后觀察其受力破壞情況，確定了混凝土支柱主承載面直徑為0.3m;根據(jù)巷道圍巖受力情況，采用FLAC3D軟件建立80704工作面的數(shù)值模擬模型，分別對內(nèi)錯尾巷采用原有錨固支護(hù)方案和加強(qiáng)支護(hù)方案兩種情況進(jìn)行模擬，對比分析結(jié)果表明:采用混凝土支柱加強(qiáng)支護(hù)

4、后，巷道塑性區(qū)分布范圍大幅縮小，頂?shù)装逑鄬ξ灰屏繙p少了65％，兩幫收縮量減少了60％，巷道變形量控制在合理范圍內(nèi)，能夠保證通風(fēng)有效斷面;最終確定了80704內(nèi)錯尾巷支柱布置方案，并定期進(jìn)行礦壓觀測，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)、巷道變形破壞現(xiàn)象、混凝土支柱受力變形情況、有效通風(fēng)斷面等方面分析內(nèi)錯尾巷加強(qiáng)支護(hù)的效果?，F(xiàn)場實(shí)測結(jié)果表明，觀測期間混凝土支柱支護(hù)段巷道表面位移較小，未出現(xiàn)明顯底鼓現(xiàn)象，支柱底端未插入底板，只有少數(shù)支柱接頂部分出現(xiàn)外皮脫落現(xiàn)象，但