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深部高应力软岩巷道支护技术优化及工程实践
李琰庆陈同虎宋友良吴然宏
【淮南矿业集团公司望峰岗矿井,安徽淮南232046】摘要望峰岗矿井埋深大、地压大、岩石松软、构造发育等复杂地质条件决定了巷道支护的复杂性和特殊性。本文在分析总结围岩变形破坏特征和原因的基础上,对常规支护技术进行了优化,提出在巷道的变形过程中适时进行锚、网、喷锚索底脚锚杆注浆加固等先柔后刚的整体支护技术。工程实践证明,优化支护技术有效地控制了围岩的变形破坏,取得了良好的支护效果,具有广阔的推广应用前景。关键词深部高应力软岩巷道变形破坏支护优化设计
1引言
望峰岗矿井位于淮南老区谢李生产矿井的深部(660~1200m),是淮南矿区开采技术条件最复杂的第一对千米深井。随着矿井逐渐向深部发展,地应力不断增大,围岩地质条件1~4。虽然淮南矿不断恶化,从而造成巷道支护的复杂化和困难化,使得支护问题愈加突出业集团近年来在高应力软岩巷道支护方面取得了很大的成效,但现有生产和基建矿井的开采深度多在700~800m,现有支护技术已很难适应于千米深井。因此,有必要对常规高应力软岩巷道支护技术进行优化,形成一套切实可行的支护技术体系,为望峰岗矿井的安全、高效建设与生产创造条件,同时也为淮南矿区待开发的朱集、潘一、潘三和谢桥矿深部井的安全、高效开发与建设提供一定的技术支持和借鉴经验。
2巷道变形破坏特征及原因分析
21巷道变形破坏特征(1)变形量大根据观测结果,望峰岗矿井各巷道收敛变形量均很大,一般为数厘米至数十厘米,最大可达10m以上,严重者可封堵整个巷道。如817m中央石门,110天累计变形量达47cm,变形主要以水平收敛为主,表现形式为侧墙内移、尖顶和底臌等。值得一提的是,在未封底或未设置反底拱的某些巷道,因侧墙和顶拱进行过支护,阻碍了相应部位围岩的继续变形和围岩应力的进一步调整,底板反而成为最薄弱的环节,从而产生底臌。如北一回风石门和832~960m施工联络巷等巷道均有不同程度的底臌。(2)初期变形速率大由于望峰岗矿井埋深大,原岩应力高,加上围岩松软,巷道开挖后卸荷迅猛,来压快,因此巷道开挖后的初期变形量和变形速率均很大。如660~715m轨道下山的监测资料表明,开挖初期的变形速率最大达44mmd;790~817mC13煤底板提料上山,在开挖后的前几天变形速率为43~58mmd,收敛量达到总变形量的60~80。
f(3)变形持续时间r
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