[00128992]采空区覆岩断裂带内大断面硐室施工与支护技术

为解决采空区边缘断裂带内巷道施工的支护技术问题,实现采空区断裂带内裂隙发育岩层的安全生产;大幅度降低巷道掘进,平衡采掘衔接,为进一步回收边角块段煤柱,研究“三带”内巷道施工支护设计打下良好基础。 主要关键技术: 1)首次实现采空区边缘断裂带内的大断面硐室的施工与支护。六采十五层煤仓硐室及煤仓既位于十三层煤采空区边缘,又处于十五层煤采空区断裂带内,受十三层煤及十五层煤两次采动影响,地质条件比较复杂,在国内外还没有类似的成功经验可借鉴,通过对六采十五层煤仓硐室及煤仓施工工艺及支护的研究,顺利完成了该硐室及煤仓的施工与支护,为研究“三带”内巷道施工与支护设计打下良好基础。 2)首次实现采空区断裂带内大断面硐室一次成巷技术研究。实行光面爆破,采用预留光爆层起爆,施工组织采用“两掘一锚喷”,随掘随喷一层厚5mm水泥砂浆用以临时封闭围岩,待掘进20～30m后,再按设计厚度喷射混凝土作为永久支护。 3)首次实现在采空区断裂带内对大断面硐室裂隙发育岩层的主动支护技术。采用Φ20×2200mm的全螺纹钢等强度锚杆,锚杆间距800×800mm,环形挂9000×1100mm的金属菱形网,使用铁托盘和钢筋梯子梁压网,铁托盘规格Ф130×8mm,钢筋梯子梁规格为2600×90 mm。通过数值模拟以及现场实测取得了较好的支护效果,围岩变形量大大减小,有效地改善了巷道围岩状况,抑制了围岩松动变形破坏,提高了硐室的稳定性,成功实现了裂隙发育岩层的主动支护技术。 4)四次动压下覆岩破坏规律与影响因素研究。通过对六采十五层煤仓硐室及煤仓围岩的顶板离层观测及硐室围岩收敛变形观测,研究了硐室围岩稳定性影响因素和关键影响因素,研究得出四次动压、硐室支护、构造应力、硐室布置、开挖顺序及回采是影响硐室围岩稳定性的主要因素。 5)回收边角块段煤柱,回采巷道的合理布置技术。通过数值模拟研究,确定回采巷道合理保护煤柱尺寸为4m,实现了采空区断裂带内裂隙发育岩层的安全生产;大幅度降低巷道掘进,平衡采掘衔接,为回收边角块段煤柱打下基础。