2017年第1期（总第136期）
经源与节社 ENERGY AND ENERGY CONSERVATION
并下地质构造对巷道支护的影响分析
于月鹅
（霍州煤电集团汾河焦煤股份有限公司国坡底煤矿，山西洪制041699)
2017年1月
摘要：针对福曲这一矿并常见地质构造形式，开展针对性探究，分析褶曲区域应力分布特征及其对卷道支护的影响，在此基础上提出采取高预紧力支护的方式，阐述其适应性的同时结合具体工程实例，分析应用效果，结果表明高预紧力支护方式能够有效实现对构造应力区城巷道的有效控制。
关键词：地质构造；相曲；应力分布；巷道支护；实践分析
中图分类号：TD35
文献标识码：A
文章编号：20950802(2017)01016802
InfluenceAnalysisof UndergroundGeological StructureonRoadwaySupport
YUYuepeng
( Abstract: Fold, a common form of geological structure, was researched in this paper, This paper analyzed the characteristics of stress distribution in fold area and its influence on roadway support on the basis of which high pretightening support was put for ward. Through elaborating its adaptability in combination with a specific engineering case, this paper analyzed the effect of appl-ication and the results showed that high pretightening support method can effectively control the roadway in structure stress area. Key words: geological structure; fold; stress distribution; roadway support; practice analysis
0引言
井下巷道掘进中时常遇到各类特殊地质构造，这些地质构造往往都会对巷道支护作业造成一定影响。其中，褶曲作为井下常见的地质构造类型，当受到巷道掘进影响时往往会伴生一系列能量释放，从而引发冲击地压等煤岩动力灾害，增强巷道支护难度的同时威胁作业人员安全。根据相关调查统计显示，褶曲构造应力区域内，即使进行大密度的高强度锚杆支护仍会发生变形国，鉴于此，针对井下褶曲区域开展应力分布及其对支护影响的研究有助于改善支护方法，提升井下生产作业安全系数。
褶曲区域应力分布分析
井下褶曲区域分布构造应力源于构造运动，借助数值模拟手段可知：背斜褶曲上部岩层存在垂直张应力，且在枢纽线附近发生应力集中，而底部岩层则存在压应力集中区，位于底部弯曲区域；向斜褶曲上部岩层存在垂直枢纽的压应力集中区域，而在其底部岩层轴部附近则存在一定的张应力集中区域，但其两翼的应力集中十分微弱，数值低于正常岩层的轴部应力值4。
此外，借助结合多矿实际地质资料，运用水压致裂地应力测定设备，可测得井下褶曲区域应力多为水平应力，以构造应力为主。通常在浅部地层时，岩层最大水平应力多远大于最大垂直应力，而在地层深部，岩层应力的分布则完全异，垂直应力多高于水平应力。
收稿日期：2016-08-29
作者简介：于月鸭，1985年生，男，河北井腔人，2013年业于中
国矿业大学地质工程专业，助理工程师。·168·
2构造应力对巷道影响分析
借由对众多矿区井下构造应力区域巷道破坏损毁情况的分析可知，构造应力对巷道的影响存在于掘进、支护乃至回采的所有环节，具体特征为：巷道开掘时期，巷道极易发生冒顶、片帮现象，巷道通常难以成型；巷道支护区域，支护方式不当时，极易出现错杆与锚索断裂，同时项顶板与两帮会发生剧烈变形与运移；回采时期，巷道在构造应力与采动应力的双重作用下，巷道所受影响进一步增强，当支护形式与设计参数不相称时，支护应力场难以实现有效支护，会导致巷道变形破坏，严重的则会引发冲击地压、损毁设备，造成人员伤亡。鉴于此，为确保构造应力区域巷道支护的有效性，支护形式在达到常规支护需求的同时还应具备以下几点要求(3；a）具备较强的承载性能。鉴于构造应力的对外释放多以水平应力为主，且猛烈、突然，因此巷道支护时应当在其应力集中侧提供充足的支护强度。而当在深部卷道中，应当为巷道顶底板及两帮均提供充足的支护强度，以保证能够对构造应力的释放起到良好的控制：b）确保支护材料的抗冲击性。鉴于构造应力区域内巷道变形的突然性，支护材料必须具备一定的抗弯曲变形能力，使其在承受巷道围岩变形时能够通过弯曲来释放压力，避免发生断裂；c) 确保围岩整体稳定。构造应力释放时的冲击能极大，这就对支护结构的稳定性有较强需求，以确保面对激烈的变形能够避免失稳破坏；d）确保围岩整体性。通常而言，巷道变形破坏多发生于支护薄弱环节，因此针对构造应力区域，支护应采取全断面支护方法，确保支护体整体完整闭合，以消除薄弱环节。