B070201 济二煤矿深部顺槽破坏原因分析

B070201 济二煤矿深部顺槽破坏原因分析 济二煤济深部济槽破机理及原因分析坏 122朱孔盛 郭志济 济周吴 [1.济济集济公司济二煤济～山济 济 宁号宁273500～2.中济济大～北京 国学100083] 摘 要 本文根据济济工程地济件、室济济及理济分析～究了济二煤济条内研9306济槽上 巷道破济象和破特点～通济济模济分析了巷道济形的机理～提出了坏坏数9306深上 部济槽破的主要原因,高地济力、底板泥岩的膨济性、地济造济济和原支济不坏构参数 合理～济改济济济支济方案提供了依据。 济济济 深部济槽 济 底济 破机理沉坏 济州济济二煤济的济采深度已区达700,800m～巷道破出济了部济采不同的非济性济力坏与浅学 济象～济如岩爆、煤、片、济岩大济形、大地济等～着济采深度的增加济支济济采济了大的济炮帮随与来很[1-4]度～济重影了安全生济～因此济展深部巷道支济基济理济技济究迫在眉睫响与研。本文通济济济济工程地济件和原支济形式的究～分析了济二济九采条研区9306深部济槽巷道的破特点～济济其坏上 破原因～济济合理的、有效的支济手段提　供依据。坏找 1 工程地济件分析条 1.1 地济造构 济州济济二煤济九采区区9306域位于区9305和9308工作面之济～煤济起伏济化济两个上上上 大～褶曲济育～煤济济角一般济2,10?平均5?～济济济济部济向斜造～西部济背斜造～煤济济体构构 向济部济SSW向～济背斜济后济SSE向～济向斜后济SSW向。 根据采三济地震勘探济料及大巷济济揭露～均济济小落差的正济。煤济济济化济大～地济件区断状条 比济济济。济采大巷及济槽已揭露情看～济整济济济济育～煤　岩济起伏济大～各济皆从区况来区体断断 以正济济主～济巷道支济和生济有一定的影。断响 1.2 地济岩性 3煤煤济位于山西济中部～下距3煤济0,50.73m,平均28.20m～济距济化济大。九采区3上下上煤煤济济济化大～煤济底板济高状-686.2,-704.9m～平均-695.6m～煤济济角2,10?～平均5?～ 煤厚1.3,1.6m～平均1.4m～煤济济济济～大部分含一济厚构0.2 m左右的泥岩济～煤济岩石济矸固性系数f济一般在2.1左右～济济,中等硬度煤济。济板以砂岩济主～底板多济粉砂岩、砂岩～数在3煤直接底板有薄济泥岩和济岩。上 1.3 济物成分及微济济构 济济明济二济九采区9306济槽济岩的微济济和济物成分～在九采采集构区3煤和3煤底板上上上泥岩和底板济岩共5济岩济～分济济行了济济济描济济和X射济衍射分析济济。 　取济部位位于9306济槽～3煤厚1.44m～以亮煤济主～黑色、济、济少量暗煤济～状条玻上上 璃光济。裂隙济济育～性脆、易碎～济济裂济。构 ;1,岩石微济济构 从济子济微济的济描济果分析～含有粘土济物的岩石～其伊/蒙混济济物在岩石表面呈片～定状向分布～且局部有溶济空洞济育。在岩石中分布济的是片定向排列的粘土济物。一明济的广状另个 特征是岩石的微裂隙济济济育～而且大部分济通性济好～有的裂隙被济石充。填 ;2,巷道济岩济物成分分析 根据济3煤及底板泥岩所作的X-射济衍射分析济果～以下因素济巷道的济定性济生影两个上 响,一是3煤中的非晶济含量高～非晶济含量到济物济量的达95.2%。二是底板泥岩中粘土济物上 含量高～特济是具有强膨济性济物蒙石和伊脱/蒙混济含量济高。3煤底部的泥岩;新济,粘土济物上 含量到济物济量的达94.9%～煤济底部的泥岩;济化,粘土济物含量到济物济量的达89.4%～石英及其济物的含量济少～济由它5.1%和6.1%。其粘土济物成中～强膨济性的伊蒙混济相济含量高份达 97%和99%～由此可知～3煤直接底板泥岩中伊/蒙混济　含量分济到达94.9%×97%,上 92.05%和89.4%×99%,88.5%,可济济地段中煤济底板泥岩膨济性强～很极遇水易膨济、泥化。1.4 地济力 济济济知～济二济最大水平主济力大小济21.91,26.99MPa～方位角济82,98.3?～最小水平主济力大小济8.24,9.75MPa～方位角济168,189.7?～中济主济力大小济12.49,17.01MPa～垂直济力大小济15.69,18.20MPa～与自重济力基本相等。 2 原支济破机理分析坏 2.1 原支济形式 06济槽埋深济730,750m～主要沿3煤济济板掘济～济济槽和济道济槽面均济运断九采区93上上 矩形。济济槽济济运4.2m、济高2.4m～济道济槽济济4.0m、济高2.4m。原巷道支济济济济采用济网索支济～局部地段济支济梁棚或济梁棚和中济立柱混合支济。支济济,参数 ;1,济杆,济部采用直径22mm～济2200mm的济脂济杆～济排距济800×800;mm,～帮 部采用直径20mm～济1800mm的济杆～济排距济800×800;mm,。济杆与巷道济廓济垂直～尾济外露济度10,40mm。 ;2,济索,直径18mm～济6000mm～沿巷中布置双排济索～济排距济2400mm～采用“2,2”布置。 ;3,,网网网菱形～眼尺寸济50×50;mm,。#;4,济筋梯,8济筋济接。 2.2 济济破济象及机理分析坏 采用上述支济方案的济槽巷道在掘济济程中～出济了济板下和底济等大济形济象～济以济沉足巷道的正常使用～存在着济重的安全济患。 　2.2.1 济板下沉 济济济研得知～九采区9306济槽济岩及支济济形、破济重～体坏离沉突出表济济济板济下～致使上 巷道济部均有不同程度的下济形济象沉(济1和济2所示,。济槽济岩济形破是一济济的力济程坏个学～在济、济生济形～且济形相帮并响响个互影、相互作用～济致济形济大加速～济而影整支济系济的济定性。巷道济板垂向位移济形济大～由于的济度不网减足～济致局部济板位移济济速到加速济形的济程～反映出了济板济岩和支济的济合强度体仍然低于荷济。 济1 巷道济板下济形沉 　 济2 济板济下济形离沉 巷道济岩的岩性、济济接形式以及济位不同～济触它坏致济济生济形破的机理不同～但济生济形破的根本原因是由于济坏挖构构引起的济岩济中济力重新分布。岩济中的济理、济理及济面在重新济行济力济整的济程中济生破破～在微济表济上断与坏断就是沿济面、济理面的剪切塑性滑移和拉破坏从数。济模济济果;济3、济4,看～由下向上～各济来尽即尽垂直位移不相同～济形速率不相同～其特点是越向上越济慢。 　 济3 位移矢量济济 济4 垂向位移济济 2.2.2 底济济形 从达巷道位移矢量济分析可知～济槽底板济生一定程度的底济济形～最大垂向位移300mm。济是由于在巷道的底部泥岩济具有济高膨济性的济岩～其伊/蒙混济含量到达88.5%,92.05%～底板泥岩的存在加济了济槽巷道的底板的破。坏 　位从来移矢量济分析看;济3、4,～由于巷道的底济济形～促使巷道部的济向帮水平位移增加～济而更加济了底部出济不同程度的济出济形～济和济济济生的济济情相况吻合。 济于济济槽所济的典型泥岩底板型巷道济～在济高的构构自重济力济和造济力济作用下～巷道破坏触帮蠕沉济形机理宏济上表济济高接济力?部和底板的济?济板加速下?济力济放、济整和济移济济一个循济济程。 3 破原因分析坏 通济济基济济料和济济工程地济件及破的济济济后济济～造成济二煤济深部济槽济形破的条坏状况研坏 原因主要有以下方面,几 　;1,高地济力 济槽埋深750m～济济济集济各济井中济采深度最深的采之一～济济济知～济二济区最大水平主济力大小济21.91,26.99MPa～垂直济力大小济15.69,18.20MPa～与自重济力基本相等。使巷道的支济及济济更加困济。 ;2,济岩吸水膨济 从极提供的基济济料可知～岩济主要济砂济泥岩、泥岩及炭济泥岩等松济、破碎、遇水易膨济济形的济岩。特济是具有强膨济性济物蒙石和伊脱/蒙混济含量高。据济物成分物化分析济果～极3煤直上 接底板泥岩中的伊/蒙混济含量到达88.5%以上～可济济地段中煤济底板泥岩膨济性强～极遇水易膨济、泥化～济是造成巷道底济和济板破碎济形的主要原因之一。 ;3,地济造济济构 由于受区构响区域造济力济的影～济地济力以水平济力济主～济济济～最大水平主济力济21.91,26.99MPa～方位角82,98.3?～济垂直济力的1.5倍左右。域小的济区内断构十分济育～高造济力水平和济济的域造济区构境增加了济槽工程施工的济度。 ;4,原支济形式及不合理参数 从参数原有支济形式及可看出原支济其中存在以下济济, 　?原支济有没没网耦考济济岩巷道济形特性～有考济济杆、济索及各支济济的先后济序和合作用～从断而济致巷道济岩济形不～ ?由于巷道所济底板岩济遇水极没挖易膨济～济济中有考济掉底板泥岩～控制底板底济济形～没有济底板采取措施造成支济更加困济～ ?采用菱形～济度网网网低～使和济杆不能共同济济作用～造成巷道出济兜～济而使巷道大面济破。坏 4 济 济 本文通济济济二济9306济槽济济工程地济件、原有支济方式及济形破机理的分析～提出了条坏上 造成深部济槽济形和破的主要原因。济济一坏研并它步究深部济槽支济的济策奠定了　基济～济其济似条件的深部巷道支济提供了借济。 参献考文 [1]何济潮.深部济采工程岩石力的济及其展学状望.济:中岩石力工程主济国学与学会.第八次全国 岩石力工程济大济文集学与学会.北京:科学出版社, 2004:88-94 [2]何济潮～济和平～彭济萍～等. 深部济采岩力究体学研[J]. 岩石力工程济学与学～ 2005～24(16):2803-2813. [3]姜耀济,济毅鑫,文济刘,等.深部济采中巷道底济济济的究研[J].岩石力工程学与 学济,2004,23(7):2396- 2401 [4]何济潮. 深部的概体念系及工程济价指济[J]. 岩石力工程济～学与学2005～24(16):2854- 2858 ------------------------------------------------------------------------------ 　第一作者济介,朱孔盛 男～1968年出生。济济于山济科技大采济工程济济～工程济。济在济二学宁 号从煤济事煤济济采技济工作。 ------------------------------------------------------------------------------ 　;收稿日期2007-04-28～济任济济,胡 林,