刘桥一矿Ⅱ66采区辅助下山围岩稳定性分析及其控制技术研究

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随着煤矿采深的加大,岩层压力不断增大,巷道硐室所处的地质力学环境越发复杂,特别是当巷道处于地质构造复杂区域,构造应力显著增大;同时,处于深部的巷道受扰动应力作用时,矿压显现更加强烈。在浅部低应力条件下围岩仅产生少量脆性破坏。在深部高应力作用下,围岩往往产生大量延性变形,表现出明显的流变现象。  Ⅱ66辅助下山是刘桥一矿新开采水平唯一的辅助行人下山,服务年限长;巷道与其他下山巷道距离近,周围巷道布置密集,相互扰动影响严重;同时,巷道靠近刘一向斜枢纽区域且紧邻DF27大断层,受强烈构造应力影响;两侧工作面采空后,保护煤柱内高支承应力将对巷道围岩产生长久的作用。上述各因素都严重削弱巷道围岩稳定性。  本文针对刘桥一矿Ⅱ66辅助下山实际采矿地质条件,通过现场调查、理论分析、数值模拟等手段,揭示了Ⅱ66辅助下山的实际工程特点,分析了采深、构造应力、相邻巷道扰动及保护煤柱高支承应力对巷道围岩稳定性的影响。在此基础上,以保持巷道全断面围岩稳定为目标,提出了全断面稳定型围岩控制技术。其内涵主要体现在三个方面:首先,对巷道全断面进行支护,改变原来巷道底板无支护的状态,使巷道断面内无明显的变形突破口和应力释放区;其次,强调使用高强锚索对支护结构进行补强,使支护结构更适应围岩变形特点,从而提高整体结构的稳定性;最后,在提高支护结构稳定性的基础上,使用注浆技术对全断面浅部破碎围岩进行强化,从而大大提高支护体的强度,以有效控制全断面围岩的变形。  在上述分析的基础上,根据Ⅱ66辅助下山实际工程条件,依据全断面稳定型围岩控制技术原理,设计了Ⅱ66辅助下山试验段修复支护技术方案,并进行现场工业性试验。在工业性试验完成后,通过对巷道表面围岩的对比观测,验证了全断面稳定型围岩控制技术对深部复杂条件下岩石下山巷道围岩变形控制的有效性。
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