含軟弱夾層高幫煤巷破壞機(jī)理及支護(hù)對策研究.pdf

1、神東礦區(qū)含軟弱夾層高幫巷道普遍出現(xiàn)外錯式滑移破壞特征，對安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅，目前對此類巷道的變形破壞機(jī)理認(rèn)識不清，是亟待解決的新課題。針對此類巷道破壞機(jī)理與支護(hù)對策的研究，具有重要理論意義和實(shí)踐價值。
　　本文以神東三道溝煤礦巷道合理煤柱及支護(hù)技術(shù)研究項(xiàng)目為依托，以5-2煤層八盤區(qū)含軟夾層回采巷道支護(hù)為研究對象。通過現(xiàn)場實(shí)測、物理模擬、數(shù)值計算和理論分析相結(jié)合的方法，掌握了巷道圍巖物理力學(xué)性質(zhì)和巷道變形特征與規(guī)律，建立了巷道外錯式滑

2、移力學(xué)模型，分析了巷道外錯滑移的機(jī)理，提出了巷道支護(hù)的非對稱平衡拱支護(hù)模型，確定了巷道非對稱支護(hù)方案。
　　研究得出，巷道圍巖變形的主要特征是巷幫出現(xiàn)向相鄰采空區(qū)的外錯滑移。巷道外錯滑移的機(jī)理是，在位于巷道及煤柱上方的側(cè)向支承壓力峰值作用下，巷道副幫（煤柱幫）頂板出現(xiàn)大量垂直裂隙，裂隙的裂脹作用使頂板產(chǎn)生向相鄰采空區(qū)方向的水平移動；軟夾層的抗剪強(qiáng)度低，成為煤幫中部的滑面；頂板水平運(yùn)動時帶動巷道上幫沿夾矸層外錯滑移。此外，相鄰工作面

3、采空區(qū)頂板垮落過程中，裂隙帶老頂回轉(zhuǎn)下沉運(yùn)動，也對巷道及煤柱頂板產(chǎn)生瞬間的水平拉伸，如果存在軟夾層滑面，也將促使外錯滑移的出現(xiàn)。由于頂板裂隙集中出現(xiàn)于副幫上部，導(dǎo)致兩幫水平位移不連續(xù)，表現(xiàn)為副幫外錯滑移量大、正邦小的非對稱特征。根據(jù)巷道頂板及兩幫的非對稱變形破壞特點(diǎn)，建立了含軟弱夾層高幫巷道非對稱平衡拱支護(hù)模型，提出了“兩幫非對稱支護(hù)，加強(qiáng)副幫，高幫分段控制”的支護(hù)原則，確定了幫部錨索補(bǔ)強(qiáng)加固的非對稱支護(hù)方案，工程實(shí)踐取得了良好控制效果