煤矿 现 代化 2008 年第4 期 总第85 期
煤矿井巷工程受构造采动影响变形规律控制
河南宏福煤业限公司 李九青 王紫光
煤矿井巷工 程煤炭开采必保证 条件 煤炭生产
成 构成 煤矿井巷 工程受质 条件制
约 受构造采动影响破坏较需量维修资金
巷道掘进初期样合理确定巷道支护方式 减少巷道
维护费成前井巷工程施工务急 笔
者选择 具 代表性鹤壁十矿 1 105 回风巷进行研究
1 105 回风 巷全长 850m 埋 深 410m 穿 落差 0．85m
正 断层 4 条 距 煤层 底板均 30m 顶 部 1103 工 作面采 空
区断层煤 柱
围岩性质 ：穿岩层 白色长石 石英 中粒砂 岩 灰黑 色砂
质 泥岩 C3L8 灰岩二 叠系山西组二 1 煤层 局部围岩遇水
易膨胀 岩性 中硬 f3～6断层带围岩紊乱破碎 层节理 十分发
育 明显 断层 滑移 面 瓦斯 涌出量 巷 道 围岩段
少量 淋水
支护方式 ：断面形状 直墙半 圆拱 净宽 3m ×3m 采 缝
式锚 杆 杆 体长 1．8m 中32ra m 间排 距 700 ×700ra m 喷射砼厚
度 lO0m m 全断面铺设层 100 ×lO0m m 线规 12 号纬 网
落差 5m F 12 正断层破碎段 采 29 # U 型钢缩性
支架作 二 次支护 棚距 700ra m 棚加 100 ×100 ×800ra m
背木 背木 铺层纬 网 喷射厚度 50m m 砼进行
封 闭
1 巷道变形监测分析
1．1 收敛量监测
巷道正常段巷 中 隔 50m 岩性破碎 段隔 20m 布设
组观 测点 隔 10 天 观测次 围岩收敛 量 鹤煤集 团
公司科研生产 JSS30／10 型数显收敛计进行测量 数 见
表 组测 点通 观测 两侧 收敛 1540ra m 顶底板收 敛
14 00m m ．
1．2 巷道变 形形 态 外部特征
(1)巷道开挖 初期 构 造应力作 断层带 围岩
原 生裂 隙发育 明显断层滑移面 开挖 0~30min 发生
断掉块 片 初 次锚 网喷支护 l～30 天 巷道 收缩
400m m 套架 U 型棚时 局部变形进行开帮扩刷
(2 ) 1 103 工作面采 场动压影 响 该段 巷道长约 80m
明显发生局部 片帮掉矸 片帮宽度约 1m U 型棚变形
进行 锚 网复喷整修 2006 年 6 月 ～2007 年 2 月 ～横川
里停工封 闭7 月份开封 闭时 发现 1103 采面动压应力
叠加作 穿断层段发生严重变形 部分巷道破坏 片
高 1600m m U 型棚已变形 两帮收敛 剩 1800m m 底 鼓
量高达 1400m m 迫进行第二次落 底两帮进行 锚喷处
理 2007 年 9 月 ～12 月间 发生 连续数次片 两帮收敛
量高达 1540m m 巷宽 剩 l500m m 法 车 U 型棚
棚腿梁均明显 变形 2008 年元月进行复喷扩刷整修
l 3 巷道破坏外部特征
( 1) U 型棚支护段 巷道明显变形 断面严重缩
未 落 说 明 U 型棚 支护起 作 收缩性发挥 明显
· 2 l ·
(2 ) U 型棚前锚 网喷支 护段 着断面缩变形发生
落 说 明支护强度低 效抵抗采动压力影 响
(3 )横川 外巷 道重表 现表层 脱落 变形
明显 原 二次复 喷初 次锚喷 中间 粉尘未 洗净粘
结牢 网敷设喷层里层 外层砼起抗拉作砼
喷层产生剪 应力破坏开裂 掉皮
(4 )段 变形 明显 发生局部 顶掉块 系施
工时锚杆布置均匀 初喷未盖严 网 形成局部 网 局部成
型规 喷层厚度 足造成
2 巷道支护改进途径措施
(I)巷道设计应量避 开角度行穿 断层 时间
应 先采 掘 少 动压 3 月 开挖巷道 巷道布
置 卸 压带 法避 开时 应垂直横穿绕开
(2)巷道支护设计 时 未预见 该 处断层 破碎程度采 面
动 压影响 开挖 100 天 局部套架 U 型棚 未设底
拱 梁 巷道铺 道 轨 巷道破坏 时进行 整修
次整修 围岩 松动 圈必然逐渐 扩 二次支护更 加 困难
笔者认永久半永久巷 道支护设计 应充分考虑
高 应力 区松 软岩层 断层破 碎带 动压 区影 响程度 范 围
次达 支护强度 举然初期 投资较 控制周边 围
岩松动圈利
(3)锚网喷 u 型棚联合支护 断面形状垂直应力
水应力时 选 高马蹄形 垂直应力 水应力
时 巷道形状 选低 马蹄形 曲墙曲拱断面 处 围岩 膨
胀性 易产生 塑性变形 蠕 变变形 底鼓严重 高椭 圆形
全封闭支护 增加底锚杆 U 型棚底拱 必时增加注浆
加固围岩 水沟应 布置巷 中 作收缩缝 释放应力 避免
压力集 中锚杆应选长 2．5m 43ra m 缝式锚杆 获
较 锚 固力 时效 控 制围岩变形
(4)设计时应预留周边 350m m 左右允许 收敛变形量 施
工 时应封闭 u 型棚 围岩 应 u 型棚棚 围岩粘
接成 体 特 喷住 卡缆处 梁 柱 应 采动影 响时 清
出卡缆处 适 松松卡缆 增加支架 缩性
3 结束语
(1) 特殊 段 应组 织测 定松 动 圈范围 确定 支护 参
数 构造带 必须采 全封闭支护 前应 延长少 10
米 确保 次支护 未受采动影 响时保持完 受采 动影 响
发生 严重 破坏性 变形
(2)选 择恰 二次 支护时 间 根 实际监 测 巷道变 形
速度 0．2m rrdd 进行 二次支护 合理
(3 )施工时应搞光 爆 破 围岩破碎段应考虑 周边 围
岩片 雷 性 抡尺定位时 应预 留 300500m m 预留层 爆
破采手风镐扩刷设计轮廓 保 证周边围岩稳定性
缩松动 范 围利巷道维 护
(收稿 日期 ：2008—5—29 )
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煤矿井巷工程受构造采动影响变形规律控制
河南宏福煤业限公司 李九青 王紫光
煤矿井巷工 程煤炭开采必保证 条件 煤炭生产
成 构成 煤矿井巷 工程受质 条件制
约 受构造采动影响破坏较需量维修资金
巷道掘进初期样合理确定巷道支护方式 减少巷道
维护费成前井巷工程施工务急 笔
者选择 具 代表性鹤壁十矿 1 105 回风巷进行研究
1 105 回风 巷全长 850m 埋 深 410m 穿 落差 0．85m
正 断层 4 条 距 煤层 底板均 30m 顶 部 1103 工 作面采 空
区断层煤 柱
围岩性质 ：穿岩层 白色长石 石英 中粒砂 岩 灰黑 色砂
质 泥岩 C3L8 灰岩二 叠系山西组二 1 煤层 局部围岩遇水
易膨胀 岩性 中硬 f3～6断层带围岩紊乱破碎 层节理 十分发
育 明显 断层 滑移 面 瓦斯 涌出量 巷 道 围岩段
少量 淋水
支护方式 ：断面形状 直墙半 圆拱 净宽 3m ×3m 采 缝
式锚 杆 杆 体长 1．8m 中32ra m 间排 距 700 ×700ra m 喷射砼厚
度 lO0m m 全断面铺设层 100 ×lO0m m 线规 12 号纬 网
落差 5m F 12 正断层破碎段 采 29 # U 型钢缩性
支架作 二 次支护 棚距 700ra m 棚加 100 ×100 ×800ra m
背木 背木 铺层纬 网 喷射厚度 50m m 砼进行
封 闭
1 巷道变形监测分析
1．1 收敛量监测
巷道正常段巷 中 隔 50m 岩性破碎 段隔 20m 布设
组观 测点 隔 10 天 观测次 围岩收敛 量 鹤煤集 团
公司科研生产 JSS30／10 型数显收敛计进行测量 数 见
表 组测 点通 观测 两侧 收敛 1540ra m 顶底板收 敛
14 00m m ．
1．2 巷道变 形形 态 外部特征
(1)巷道开挖 初期 构 造应力作 断层带 围岩
原 生裂 隙发育 明显断层滑移面 开挖 0~30min 发生
断掉块 片 初 次锚 网喷支护 l～30 天 巷道 收缩
400m m 套架 U 型棚时 局部变形进行开帮扩刷
(2 ) 1 103 工作面采 场动压影 响 该段 巷道长约 80m
明显发生局部 片帮掉矸 片帮宽度约 1m U 型棚变形
进行 锚 网复喷整修 2006 年 6 月 ～2007 年 2 月 ～横川
里停工封 闭7 月份开封 闭时 发现 1103 采面动压应力
叠加作 穿断层段发生严重变形 部分巷道破坏 片
高 1600m m U 型棚已变形 两帮收敛 剩 1800m m 底 鼓
量高达 1400m m 迫进行第二次落 底两帮进行 锚喷处
理 2007 年 9 月 ～12 月间 发生 连续数次片 两帮收敛
量高达 1540m m 巷宽 剩 l500m m 法 车 U 型棚
棚腿梁均明显 变形 2008 年元月进行复喷扩刷整修
l 3 巷道破坏外部特征
( 1) U 型棚支护段 巷道明显变形 断面严重缩
未 落 说 明 U 型棚 支护起 作 收缩性发挥 明显
· 2 l ·
(2 ) U 型棚前锚 网喷支 护段 着断面缩变形发生
落 说 明支护强度低 效抵抗采动压力影 响
(3 )横川 外巷 道重表 现表层 脱落 变形
明显 原 二次复 喷初 次锚喷 中间 粉尘未 洗净粘
结牢 网敷设喷层里层 外层砼起抗拉作砼
喷层产生剪 应力破坏开裂 掉皮
(4 )段 变形 明显 发生局部 顶掉块 系施
工时锚杆布置均匀 初喷未盖严 网 形成局部 网 局部成
型规 喷层厚度 足造成
2 巷道支护改进途径措施
(I)巷道设计应量避 开角度行穿 断层 时间
应 先采 掘 少 动压 3 月 开挖巷道 巷道布
置 卸 压带 法避 开时 应垂直横穿绕开
(2)巷道支护设计 时 未预见 该 处断层 破碎程度采 面
动 压影响 开挖 100 天 局部套架 U 型棚 未设底
拱 梁 巷道铺 道 轨 巷道破坏 时进行 整修
次整修 围岩 松动 圈必然逐渐 扩 二次支护更 加 困难
笔者认永久半永久巷 道支护设计 应充分考虑
高 应力 区松 软岩层 断层破 碎带 动压 区影 响程度 范 围
次达 支护强度 举然初期 投资较 控制周边 围
岩松动圈利
(3)锚网喷 u 型棚联合支护 断面形状垂直应力
水应力时 选 高马蹄形 垂直应力 水应力
时 巷道形状 选低 马蹄形 曲墙曲拱断面 处 围岩 膨
胀性 易产生 塑性变形 蠕 变变形 底鼓严重 高椭 圆形
全封闭支护 增加底锚杆 U 型棚底拱 必时增加注浆
加固围岩 水沟应 布置巷 中 作收缩缝 释放应力 避免
压力集 中锚杆应选长 2．5m 43ra m 缝式锚杆 获
较 锚 固力 时效 控 制围岩变形
(4)设计时应预留周边 350m m 左右允许 收敛变形量 施
工 时应封闭 u 型棚 围岩 应 u 型棚棚 围岩粘
接成 体 特 喷住 卡缆处 梁 柱 应 采动影 响时 清
出卡缆处 适 松松卡缆 增加支架 缩性
3 结束语
(1) 特殊 段 应组 织测 定松 动 圈范围 确定 支护 参
数 构造带 必须采 全封闭支护 前应 延长少 10
米 确保 次支护 未受采动影 响时保持完 受采 动影 响
发生 严重 破坏性 变形
(2)选 择恰 二次 支护时 间 根 实际监 测 巷道变 形
速度 0．2m rrdd 进行 二次支护 合理
(3 )施工时应搞光 爆 破 围岩破碎段应考虑 周边 围
岩片 雷 性 抡尺定位时 应预 留 300500m m 预留层 爆
破采手风镐扩刷设计轮廓 保 证周边围岩稳定性
缩松动 范 围利巷道维 护
(收稿 日期 ：2008—5—29 )
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