掘進巷道變形特征及水害防治研究
發(fā)布時間:2021-11-29 15:28
本文以山西某礦92104軌道順槽的安全掘進為背景,通過現場實測的方法,分析了巷道圍巖的變形特征,并基于掘進過程中出現的底板流水現象,提出相應防治措施,主要得到如下結論:巷道圍巖松動圈范圍為1.21~1.42m;巷道圍巖的變形特征大致可分為圍巖變形急劇增長階段、圍巖變形的緩慢增長階段和圍巖變形的穩(wěn)定增長階段;提出物探探測與鉆探驗證的綜合探測方法,并采用底板注漿加固、增加排水系統和超前鉆孔疏排的方法來解決掘進順槽的底板流水現象,取得了良好的效果。
【文章來源】:山西能源學院學報. 2020,33(01)
【文章頁數】:3 頁
【部分圖文】:
92104軌道順槽煤層頂底板巖性
在軌道順槽頂板中央布置窺視鉆孔,當窺視探頭伸入鉆孔1.42m時,巷道頂板巖層內出現明顯離層,離層大致位于直接頂泥巖巖層與基本頂中粗砂巖巖層之間,且離層距離較小,如圖2所示;當窺視探頭伸入到4.1m位置時,在窺視探頭穿過基本頂中粗砂巖后,未出現明顯的頂板離層現象,但是能夠明顯觀測到基本頂巖層與其上部巖層的交界面。在順槽兩幫中部同樣布置窺視鉆孔,當窺視探頭伸入到1.21m時,順槽采空側煤幫中的煤體內部,節(jié)理裂隙明顯增多,煤體內部出現大范圍的破壞現象;當窺視探頭伸入到1.39m時,煤體內部的節(jié)理裂隙數量明顯減少,煤體的破壞程度明顯緩和。而在順槽實體側煤幫中,當窺視探頭伸入到1.0m時,順槽實體側煤幫中的煤體內部節(jié)理裂隙增多,煤體內部出現大范圍破壞;當窺視探頭伸入到1.21m,實體側煤體完整性逐漸變好。綜合分析采空側煤幫和實體側煤幫,采空側煤幫的節(jié)理裂隙數量較實體側煤幫中的節(jié)理裂隙數量多,且采空側的煤體的破壞范圍也較實體側煤體的破壞范圍大。由此可知巷道圍巖松動圈范圍如表1,巷道圍巖松動圈范圍為1.21~1.42m。
92104軌道順槽的巷道圍巖變形量監(jiān)測結果如圖3所示。由圖3可知,隨著掘進工作面的不斷推進,巷道圍巖變形量先逐漸增大后趨于穩(wěn)定,且在100 m范圍內,順槽兩幫移近量和頂底板移近量值均較小,順槽變形量滿足礦井生產建設要求。順槽在掘進過程中大致可分為三個階段:掘進工作面超前0~30m時,為圍巖變形急劇增長階段;30~70m,為圍巖變形的緩慢增長階段;70m以后為圍巖變形的穩(wěn)定增長階段。在第一階段內,由于巷道圍巖的應力狀態(tài)發(fā)生變化,需要重新達到新的平衡狀態(tài),因此,順槽兩幫變形量和頂底板變形量值急劇增大,分別增大至25mm和15mm;在第二階段內,巷道圍巖的應力狀態(tài)逐漸達到新的平衡狀態(tài),順槽的圍巖變形增加量逐漸緩和;在第三階段內,巷道圍巖的應力狀態(tài)達到新的平衡,但是由于受到掘進工作面的開采的擾動影響,順槽圍巖的變形量依舊有所增大,但是增大的幅度較前兩階段小,此階段內,順槽的兩幫移近量和頂底板移近量分別達到51mm和40mm。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦巷道掘進的影響因素及應對措施研究[J]. 楊玉龍,王波. 資源信息與工程. 2018(06)
[2]巷道支護技術在煤礦井下掘進中的應用[J]. 張欣. 山西能源學院學報. 2018(01)
[3]煤礦掘進巷道的頂板管理研究[J]. 張寧星,楊小明. 山西能源學院學報. 2018(01)
[4]布爾臺礦42201工作面底板砂巖承壓水防治技術[J]. 高振宇,何淵,任建剛,劉小雄. 煤礦安全. 2017(S1)
[5]復雜井田條件下巷道掘進災害防治研究[J]. 梁連峰. 內蒙古煤炭經濟. 2015(12)
[6]近距離采空區(qū)下回采巷道支護參數設計[J]. 任海峰,胡俊峰,肖江. 煤礦安全. 2014(04)
[7]物探法結合鉆孔窺視在巖體結構探測中的應用[J]. 孫輝,李桂臣,衛(wèi)英豪,蔣作函,王厚文. 煤礦安全. 2014(04)
[8]礦用鉆孔窺視儀在煤巷掘進中的應用[J]. 孫向陽. 能源技術與管理. 2012(06)
本文編號:3526751
【文章來源】:山西能源學院學報. 2020,33(01)
【文章頁數】:3 頁
【部分圖文】:
92104軌道順槽煤層頂底板巖性
在軌道順槽頂板中央布置窺視鉆孔,當窺視探頭伸入鉆孔1.42m時,巷道頂板巖層內出現明顯離層,離層大致位于直接頂泥巖巖層與基本頂中粗砂巖巖層之間,且離層距離較小,如圖2所示;當窺視探頭伸入到4.1m位置時,在窺視探頭穿過基本頂中粗砂巖后,未出現明顯的頂板離層現象,但是能夠明顯觀測到基本頂巖層與其上部巖層的交界面。在順槽兩幫中部同樣布置窺視鉆孔,當窺視探頭伸入到1.21m時,順槽采空側煤幫中的煤體內部,節(jié)理裂隙明顯增多,煤體內部出現大范圍的破壞現象;當窺視探頭伸入到1.39m時,煤體內部的節(jié)理裂隙數量明顯減少,煤體的破壞程度明顯緩和。而在順槽實體側煤幫中,當窺視探頭伸入到1.0m時,順槽實體側煤幫中的煤體內部節(jié)理裂隙增多,煤體內部出現大范圍破壞;當窺視探頭伸入到1.21m,實體側煤體完整性逐漸變好。綜合分析采空側煤幫和實體側煤幫,采空側煤幫的節(jié)理裂隙數量較實體側煤幫中的節(jié)理裂隙數量多,且采空側的煤體的破壞范圍也較實體側煤體的破壞范圍大。由此可知巷道圍巖松動圈范圍如表1,巷道圍巖松動圈范圍為1.21~1.42m。
92104軌道順槽的巷道圍巖變形量監(jiān)測結果如圖3所示。由圖3可知,隨著掘進工作面的不斷推進,巷道圍巖變形量先逐漸增大后趨于穩(wěn)定,且在100 m范圍內,順槽兩幫移近量和頂底板移近量值均較小,順槽變形量滿足礦井生產建設要求。順槽在掘進過程中大致可分為三個階段:掘進工作面超前0~30m時,為圍巖變形急劇增長階段;30~70m,為圍巖變形的緩慢增長階段;70m以后為圍巖變形的穩(wěn)定增長階段。在第一階段內,由于巷道圍巖的應力狀態(tài)發(fā)生變化,需要重新達到新的平衡狀態(tài),因此,順槽兩幫變形量和頂底板變形量值急劇增大,分別增大至25mm和15mm;在第二階段內,巷道圍巖的應力狀態(tài)逐漸達到新的平衡狀態(tài),順槽的圍巖變形增加量逐漸緩和;在第三階段內,巷道圍巖的應力狀態(tài)達到新的平衡,但是由于受到掘進工作面的開采的擾動影響,順槽圍巖的變形量依舊有所增大,但是增大的幅度較前兩階段小,此階段內,順槽的兩幫移近量和頂底板移近量分別達到51mm和40mm。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦巷道掘進的影響因素及應對措施研究[J]. 楊玉龍,王波. 資源信息與工程. 2018(06)
[2]巷道支護技術在煤礦井下掘進中的應用[J]. 張欣. 山西能源學院學報. 2018(01)
[3]煤礦掘進巷道的頂板管理研究[J]. 張寧星,楊小明. 山西能源學院學報. 2018(01)
[4]布爾臺礦42201工作面底板砂巖承壓水防治技術[J]. 高振宇,何淵,任建剛,劉小雄. 煤礦安全. 2017(S1)
[5]復雜井田條件下巷道掘進災害防治研究[J]. 梁連峰. 內蒙古煤炭經濟. 2015(12)
[6]近距離采空區(qū)下回采巷道支護參數設計[J]. 任海峰,胡俊峰,肖江. 煤礦安全. 2014(04)
[7]物探法結合鉆孔窺視在巖體結構探測中的應用[J]. 孫輝,李桂臣,衛(wèi)英豪,蔣作函,王厚文. 煤礦安全. 2014(04)
[8]礦用鉆孔窺視儀在煤巷掘進中的應用[J]. 孫向陽. 能源技術與管理. 2012(06)
本文編號:3526751
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