深井高应力大断面开切眼施工技术

４ 支 护 参 数 设 计
４ １ 锚 杆 ． 锚 杆 的长度 杆由锚杆 锚 固段 长度 ￡ 锚 杆 的 杆、 有 效 长度 杆 及 锚 杆 外 露 长 度 杆 组 成 ， 公 式 ， 按
２ 支 护 难 点 分 析
（ ） 道顶 板 。巷 道 跨 度 大 ， 板 为 泥 岩 和 砂 １巷 顶
～
＋ ２ ０ｍ， ８ ． 工作 面 标 高 一 ７ ５ ４～ 一５ ９ ｍ。基 本 顶 ８
杆 及高 强度 预应 力 锚 索 ， 支 护 体 的力 学 特 性 与 围 使
岩 应力 变形 特征 相 匹 配 ， 制 围 岩松 动 圈形 成 过程 限 中碎胀力 造 成 的有 害 变形 ， 大 限度 地 发 挥 围 岩 的 最 承载 能力 ， 形成耦 合 支护 ， 而达 到 良好 的效 果 。 从
扩 张 ， 而 减 少 巷 道 的 收 敛 变 形 。 １０ 从 １５工 作 面
切 眼顶底 板 围岩 强 度 低 ， 自稳 性 差 ， 力 高 ， 构松 应 结 散， 变形 量 大 ， 如果 采 用 的支护 体力 学特 性不 能有效 提 供支 护 阻力 ， 加 上 与 围岩 的 变形 力 学 特 性 不耦 再
收 稿 日期 ： ０ １—１ ０ ２１ ２— ｌ
稳定 岩层 厚度 ， ３ ｍ） 取 。经计 算 ，杆＝ ０ Ｌ ５ 富 水程 度 中等含 水 层 ， 压 ． １ｍ， 水 ６ ３ ａ 突水 系数 达 ０ ２ ａ ｍ。若 在掘进 过程 ． ８ＭＰ ， ． ４ＭＰ ／ 中控制不 好底 板 ， 出现 底鼓 ， 则极 易发 生 突水事 故 。
３ 支 护原 理
围岩 松动 圈理论 认 为 ， 支护 对 破 碎 围岩 的 维护
质 泥岩 ， 整体 性不 好 ， 厚度 分布 不稳 定 ， 自身 强度 差 。
掘进 过程 中 ， 原岩 应力 被破 坏后 ， 顶板 支 护手段 跟 若
Ｌ 杆＝Ｌ ｌ 杆 ＋ ３ 算 。其 中 ， ｌ 锚杆 锚 入 稳 杆 ＋ ２ 杆 计 杆 为
定 岩层 深度 ， ４ ０ｍ 杆 取 １ ０ｍ Ｌ ２ Ｈ（ 取 ０ ｍ； ３ ０ ｍ；杆 ＝Ｋ Ｋ 为安全 系数 ， 一般 取 １ ５～ ． 这 里 取 １５ Ｈ 为 不 ． ２ ０， ．；
１ 工 作 面 概 况
１０ １ ５工作 面 布置 在一 盘 区中 上部 ， 邻 一 盘 区 北
辅 助运输 大 巷 ， 为 未 采 的 １ ０ 东 １ ７工 作 面 ， 为 未 采 西 的 １０ １３工作 面 ， 为 Ｆ 南 断层 （ Ｈ＝７ ０ ｍ） 柱 ， ３ 煤 是
作 用 ， 现在 松动 圈 变 形 过程 中维 持 破 碎 岩 块 相互 表 啮合不垮 落 ， 通过 提 供 支 护 阻力 限制 破 裂 缝 隙 过度
关 键 词 ： 采 开 切 眼 ； 断面 施 工 ； 应 力 ； 网 支 护 综 大 高 锚 中 图分 类 号 ： Ｄ ５ Ｔ ３３ 文 献标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ３— ０ ５一 ２ １０ ０ ０ （ ０ ２ ｏ ０ ５ Ｏ
赵 固二 矿是 河南 省 “ 十一 五 ” 点 项 目规 划 矿 重
２１ ０２年第 ３ 期
中 州 煤炭
总第 １５ ９ 期
深 井 高 应 力 大 断 面 开 切 眼 施 工 技 术
任安圣， 郭 俊 ， 高 扬
（ 南煤 业 化 工 集 团 焦 煤 公 司 赵 固二 矿 ， 南 辉 县 河 河 ４ ３３ ） ５ ６ ３
摘 要 ： 对 煤 矿 深 井 开 切 眼 掘进 断 面 大 、 力集 中程 度 高 、 护 难 度 大 的特 点 ， 过 现 场 调 查 开 切 眼 的破 坏 形 针 应 支 通
合， 则巷 道后 期 变形 会 极 其 严 重 。采 用 加 长 组 合锚
赵 固二矿 第 ２个综 采工 作 面 。工 作 面 走 向 长 ２２ ０ ０
ｍ， 向 长 １ ０ ｍ， 层 倾 角 ８ 倾 ８ 煤 。～ｌ 。 平 均 煤 厚 为 Ｏ，
６ ３ 采用 一 次 采 全 高 回采 。地 面 标 高 为 ＋８ ． ． ２ｍ， １６
为 大 占砂 岩 ， ７ ３ 直 接 顶 为 泥 岩 、 质 泥 岩 ， 厚 ． ２ ｍ； 砂
厚 １ ０～ ． 伪 顶 为 泥 岩 ， ０～ ． ． ６ ５ｍ； 厚 ０ ５ ｍ。直 接 底 为 砂质 泥岩 ， １ ． ２ｍ； 本底 为 Ｌ 灰 岩 ， １４ 厚 ５ １ 基 。 厚 ．１ ｍ。１０ １５工作 面 切 眼 方 位 角 ５ 。 切 眼 断 面 形 状 为 ３， 矩形， 断面高 ４７ ０ｍｍ， １ ０ ｍ。 ２ 宽 ０２ ０ ｍ
不上 ， 不到 要求 的支 护 阻 力 ， 板 极 易离 层 ， 生 达 顶 发
严重 冒顶 事故 ¨ 。 （ ） 道 底 板 。煤 层 底 板 距 Ｌ 灰 岩 ２ ． ３ ｍ， ２巷 。 ６ ８
井， 井筒 深 ７ ７ ５ ｍ， ０ ． 矿井 设 计 生 产 能力 １０万 ｔａ ８ ／，
采 用综 合 机械 化 回 采 。 由于 巷 道 埋 深 大 ， 道 围 岩 巷
较 为破 碎 ， 巷道 断 面大 且受 高压 水 、 高构造 应 力 的影 响 ， 了避免 开切 眼 期 间 顶 板 下 沉 、 鼓 、 帮 收 敛 为 底 两 变形严 重 和支 护体 失 稳 等 现 象 的发 生 ， 到 安 全 快 达 速掘进 的 目的 ， １ ０ 对 １ ５工 作 面切 眼施 工技 术进 行 了
式 ， 析 了支 护 的难 点 ， 出 了施 工 方 案和 技 术 要 求 ， 锚 杆 、 索 ＋单 体 支 柱 支 护 参 数 进 行 了设 计 ， 试 验 分 提 对 锚 将 方 案应 用 于 工 程 实 践 ， 高 了综 采 开 切 眼支 护 能力 ， 得 了 良好 的 支 护 效 果 。 提 取