高应力软岩巷道变形与破坏机制及返修控制技术

余伟健,王卫军,黄文忠,吴 海

(1.湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭 411201;2.湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭 411201;3.丰城曲江煤炭开发有限责任公司,江西丰城 331136)

YU Wei-jian1,2,WANG Wei-jun1,2,HUANG Wen-zhong3,WU Hai1,2

(1.Hunan Provincial Key Laboratory of Safe Mining Techniques of Coal Mines,Hunan University of Science and Technolgy,Xiangtan 411201,China; 2.School of Energy and Safety Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China;3.Qujiang Coal Developing Co.,Ltd., Fengcheng 331136,China)

高应力软岩巷道变形与破坏机制及返修控制技术

余伟健1,2,王卫军1,2,黄文忠3,吴 海1,2

(1.湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭 411201;2.湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭 411201;3.丰城曲江煤炭开发有限责任公司,江西丰城 331136)

针对高应力软岩巷道的大量变形与破坏问题,以江西曲江煤矿－850 m水平运输大巷为例,研究了变形机理和返修控制技术。首先,对该大巷的变形及破坏情况选取7个具有代表性的地段进行现场调查,发现变形与破坏形式主要包括两帮内挤、侧墙张裂、U型钢棚架弯曲或折断、底板鼓起和顶板垮落等;进行了X衍射实验和围岩内部变形结构的现场窥视,表明该巷道围岩含泥质矿物较多,松动圈较大(4 m左右)。然后,采用巴顿分类Q值、地质力学RMR值和松动圈估计值等将－850 m水平运输大巷的各调查段巷道稳定性归为Ⅴ,Ⅳ和Ⅲ类,相应地将这3类巷道称为垮冒巷道、特殊巷道和标准巷道,并给出了初步支护方案。最后,借助于工程类比、围岩分类、截面面积校核和提出的锚固段长度经验公式等方法得到了返修巷道锚索(锚杆)的长度、间排距、强度、直径和锚固段长度等主要参数。由此,－850 m水平运输大巷试验段巷道选取了“锚杆、金属网、喷浆、锚索、注浆和底板锚索”的综合支护方式。……