
2018年第9期(总第156期)皮
节社
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ENERGYANDENERGYCONSERVATION
动压掘进巷道围岩应力分布及支护技术研究
李晋
(山西晋煤集团必秀煤业有限公司,山西晋城048006)
2018年9月
摘要:拟在动压巷道切顶卸压技术的基础上,将巷道周图受高应力释放或转移至其他区域,使其不对卷道图岩产生交形、破坏,可以有效压裂巷道煤粒深部图岩,从而将支承压力消除或转移,使巷道处于低地应力区,降低巷道支护难度,保证矿并安全生产。
关键词:切项卸压;压裂;地应力中图分类号:TD353
文献标识码:A
文章编号:2095-0802(2018)09012902
Study on Stress Distribution and Support Technology of Surrounding Rock in Dynamic Pressure
Tunneling Roadways
LI Jin
(Qinxiu Coal Industry Co., Ltd., Jincheng Anthracite Mining Group of Shanxi, Jincheng 048006, Shanxi, China) Abstract: The stress on the surrounding rock was released or transferred to other areas on the basis of top cutting and pressure relief technology in dynamic pressure tunneling roadways, making it impossible to bring about deformation and destruction and effectively fracturing the deep surrounding rock of coal pillar in roadways. In this way, the abutment pressure was eliminated or transferred, locating the roadway in the low crustal stress areas, so as to decrease the difficulty in roadway support and ensure the safe production of mines
Key words: top cutting and pressure relief; fracturing; crustal stress 0引言
为有效减少巷道掘进率,高瓦斯矿井掘进巷道布置时,常常将上个工作面的回风巷道保留,作为下个工作面的进风巷道,形成“两进一回”或“三进回”。但受工作面动压影响等因素,必须在所留回风巷道与工作面间保留较宽煤柱,且短时间内不能回收降低矿井资源回采率,同时给所留回采巷道的维护带来了难题,不但增大了支护成本,而且费时费工,影
响煤炭的安全高效生产。
研究背景
随着矿井精细化开采和高效化开采水平的不断提高,出现了资源的枯竭及生产衔接紧张,造成许多工作面在相邻工作面采空区未稳定条件下进行回采巷道的掘进。动压掘进巷道顶板下沉严重,两帮移近及底鼓现象明显、锚杆错索发生破断等,使巷道围岩产生破碎且处于流变状态下,持续不断发生变形及破坏,如图1,其中,箭头方向为回采方向:1为回采工作面正前方移动性支承压力,该压力较大;2为回采工作面倾斜方向残余支承压力;3为回采工作面仰斜方向残余支承压力;4为回采工作面后方残余支承压力。
2研究内容 2.1技术关键
a)针对巷道的围岩特性和掘进工艺,提出合理的收稿日期:2018-06-26
作简介:李晋,1985年生,男,山西晋城人,2015年草业于重庆大学采矿工程专业,助理工程师。
图1动压巷道残余支承压力分布图
动压巷道切顶卸压和支护设计方案,确定适宜的支护材料和施工工艺;b)钻孔围岩结构窥视。对每个施工钻孔进行围岩结构窥视,掌握致密坚硬岩层分布情况,从而明确水力压裂位置;c)关键层位的压裂。对老顶致密坚硬等关键层位的压裂是确保切断悬臂梁的关键,是最终水力压裂效果的保证因,如图2,其中,曲线1 为压裂前围岩应力的分布曲线;曲线2为压裂后顶板围
岩应力的分布曲线。 2.2技术创新
a)基于强烈动压巷道动压影响综合应力场分布规律,确定了动压切顶卸压控制巷道围岩变形的方案;b)采用顶板压裂技术对煤柱上覆岩层顶板进行压裂卸压,减少上覆岩层运动对煤柱的压力,达到控制煤柱应力的效果。
现场实施 3
3.1压裂工艺
a)对于水力压裂切顶卸压通过理论分析及结合现
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