孤島工作面內錯尾巷加強支護技術研究.pdf

1、由于跳采的采煤方式不僅能有效解決采掘接替緊張的矛盾，還能降低工作面巷道應力集中，因此，受到很多煤炭企業(yè)的青睞，但是這種采煤方式無法避免地形成孤島工作面。這種工作面與普通工作面相比，除了受到采動引起的超前支承壓力的影響以外，而且還受到相鄰采空區(qū)側向支承壓力的影響，這就導致應力集中程度很高，圍巖變形很難控制，給回采巷道的維護帶來嚴峻挑戰(zhàn)。雖然我國許多煤礦企業(yè)都有對孤島工作面成功回采的先例和經驗，也取得了很多寶貴的現場實測數據和研究成果，但大

2、多數都是通過加強錨固支護、注漿加固等方式來提高工作面巷道的圍巖自身承載力，達到控制圍巖變形的目的。雖然內錯尾巷和進風巷、回風巷一樣同屬于回采巷道，但是巷道用途不同決定了加強錨固支護、注漿加固等方法都不適用于對內錯尾巷圍巖的控制，巷道破損嚴重的問題一直沒有得到有效解決。
　　本文以陽煤二礦80704工作面內錯尾巷為工程背景，對15＃煤層賦存條件、采煤工藝、現有支護方式進行系統(tǒng)調研，理論分析了孤島工作面上覆巖層結構特征、巷道變形破壞形

3、式、影響因素，掌握了圍巖控制原理，結合現場實際情況首次提出了采用分節(jié)組裝式高強度鋼筋混凝土支柱對內錯尾巷進行加強支護的圍巖控制技術;利用有限元軟件ANSYS建立不同承載面積的混凝土支柱模型，加載后觀察其受力破壞情況，確定了混凝土支柱主承載面直徑為0.3m;根據巷道圍巖受力情況，采用FLAC3D軟件建立80704工作面的數值模擬模型，分別對內錯尾巷采用原有錨固支護方案和加強支護方案兩種情況進行模擬，對比分析結果表明:采用混凝土支柱加強支護

4、后，巷道塑性區(qū)分布范圍大幅縮小，頂底板相對位移量減少了65％，兩幫收縮量減少了60％，巷道變形量控制在合理范圍內，能夠保證通風有效斷面;最終確定了80704內錯尾巷支柱布置方案，并定期進行礦壓觀測，根據觀測數據、巷道變形破壞現象、混凝土支柱受力變形情況、有效通風斷面等方面分析內錯尾巷加強支護的效果。現場實測結果表明，觀測期間混凝土支柱支護段巷道表面位移較小，未出現明顯底鼓現象，支柱底端未插入底板，只有少數支柱接頂部分出現外皮脫落現象，但