掘进巷道变形特征及水害防治研究

发布时间：2021-11-29 15:28

　　本文以山西某矿92104轨道顺槽的安全掘进为背景,通过现场实测的方法,分析了巷道围岩的变形特征,并基于掘进过程中出现的底板流水现象,提出相应防治措施,主要得到如下结论:巷道围岩松动圈范围为1.21～1.42m;巷道围岩的变形特征大致可分为围岩变形急剧增长阶段、围岩变形的缓慢增长阶段和围岩变形的稳定增长阶段;提出物探探测与钻探验证的综合探测方法,并采用底板注浆加固、增加排水系统和超前钻孔疏排的方法来解决掘进顺槽的底板流水现象,取得了良好的效果。 

【文章来源】：山西能源学院学报. 2020,33(01)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

92104轨道顺槽煤层顶底板岩性

在轨道顺槽顶板中央布置窥视钻孔，当窥视探头伸入钻孔1.42m时，巷道顶板岩层内出现明显离层，离层大致位于直接顶泥岩岩层与基本顶中粗砂岩岩层之间，且离层距离较小，如图2所示；当窥视探头伸入到4.1m位置时，在窥视探头穿过基本顶中粗砂岩后，未出现明显的顶板离层现象，但是能够明显观测到基本顶岩层与其上部岩层的交界面。在顺槽两帮中部同样布置窥视钻孔，当窥视探头伸入到1.21m时，顺槽采空侧煤帮中的煤体内部，节理裂隙明显增多，煤体内部出现大范围的破坏现象；当窥视探头伸入到1.39m时，煤体内部的节理裂隙数量明显减少，煤体的破坏程度明显缓和。而在顺槽实体侧煤帮中，当窥视探头伸入到1.0m时，顺槽实体侧煤帮中的煤体内部节理裂隙增多，煤体内部出现大范围破坏；当窥视探头伸入到1.21m，实体侧煤体完整性逐渐变好。综合分析采空侧煤帮和实体侧煤帮，采空侧煤帮的节理裂隙数量较实体侧煤帮中的节理裂隙数量多，且采空侧的煤体的破坏范围也较实体侧煤体的破坏范围大。由此可知巷道围岩松动圈范围如表1，巷道围岩松动圈范围为1.21～1.42m。

92104轨道顺槽的巷道围岩变形量监测结果如图3所示。由图3可知，随着掘进工作面的不断推进，巷道围岩变形量先逐渐增大后趋于稳定，且在100 m范围内，顺槽两帮移近量和顶底板移近量值均较小，顺槽变形量满足矿井生产建设要求。顺槽在掘进过程中大致可分为三个阶段：掘进工作面超前0～30m时，为围岩变形急剧增长阶段；30～70m，为围岩变形的缓慢增长阶段；70m以后为围岩变形的稳定增长阶段。在第一阶段内，由于巷道围岩的应力状态发生变化，需要重新达到新的平衡状态，因此，顺槽两帮变形量和顶底板变形量值急剧增大，分别增大至25mm和15mm；在第二阶段内，巷道围岩的应力状态逐渐达到新的平衡状态，顺槽的围岩变形增加量逐渐缓和；在第三阶段内，巷道围岩的应力状态达到新的平衡，但是由于受到掘进工作面的开采的扰动影响，顺槽围岩的变形量依旧有所增大，但是增大的幅度较前两阶段小，此阶段内，顺槽的两帮移近量和顶底板移近量分别达到51mm和40mm。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3526751