顶板过黄泥地段支护技术研究

陈小军

摘 要：庞庞塔矿10-7032顺槽掘进至18#导线点处出现顶板破碎、黄泥互层现象，锚索支护锚固困难、失效，致使支护系统强度减弱，两帮帮鼓、顶板出现煤炮声，锚杆托盘变形、螺母蹦脱，影响安全掘进。为此，通过理论计算，FLAC3D计算机数值模拟，对原有巷道支护进行了验证，提出调整更改原有支护方案，从而保证了巷道的安全掘进，为今后掘进过顶板破碎不稳定区段的支护积累了宝贵经验。

关键词：回采顺槽；顶板黄泥区段；支护方案研究；FLAC3D数值模拟

中图分类号：TD3 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）05-0151-02

1 原巷道支护及存在问题

1.1 原巷道支护

图2 顶板裂隙发育图

2.3 FLAC3D数值模拟程序

10-7032顺槽沿煤层底板掘进，模拟巷道断面尺寸4.5 m×3.4 m（毛宽×高）（在构建7032巷道计算模型时，充分考虑顶板破碎、局部黄泥互层的结构特点，对顶煤8 m以上的岩层进行强度弱化）。借助FLAC3D数值模拟程序进行分析，通过无锚索支护及锚索长度分别为6 m、8 m、10 m、12 m不同支护方案对比分析围岩控制效果，确定锚索合理长度（如图3和表1所示）。

由图3和表1可见，巷道在无支护状态下将发生较大且明显的变形，巷道顶板破坏深度达5.1 m，两帮达3.0 m，底板约为1.5 m，发生冒顶的可能性很大。随着顶板锚索长度的增加，顺槽两帮移近量、顶板下沉量明显减小，但减小的幅度逐渐变小，这说明在一定的巷道围岩条件下，存在一个合理的锚索长度。当锚索长度由10 m增加到12 m时，两帮移近量、顶底板移近量降幅很小。因此，认为锚索长度为10 m能够满足支护要求。

4 结束语

在顶板结构不稳定，顶板出现黄泥、流沙等现象时，巷道围岩尚未出现大的变形、离层的前提下，可通过采取以下措施保证巷道的安全掘进：①加强巷道探测，及时掌握巷道顶板岩层的结构变化，在确保支护合理的情况下，更改支护方案，确保锚索锚固有效。在掘进迎头每隔5～10 m，施工1个顶板钻孔，孔深不小于20 m，利用钻孔窥视仪进行成像分析，掌握顶板覆岩结构，以便及时调整锚索长度，确保锚固有效。②加强巷道矿压监测，实时监测巷道变形及离层情况。布置巷道矿压在线监测系统监测顶板离层，锚杆（索）受力、设置巷道围岩变形观测站（采用十字布点法）。③通过锚杆和锚索组合支护，确保巷道的稳定性，以此为基础实现巷道整体的稳定。单体锚索与桁架锚索间隔交替使用，确保锚索锚固有效，真正起到悬吊作用；如果发现锚索锚固失效，应该在相同位置及时补打；采取复合支护，适当架工字钢棚。④加强巷道支护施工质量，重视锚杆、锚索预紧力的监测。⑤掘巷期间每10 m架设一组信号棚（三架一组，间隔1 m）或信号柱。

参考文献

[1]许国安，靖洪文.煤矿巷道围岩松动圈智能预测研究[J].中国矿业大学报，2005，34（2）：152-155.

[2]董方庭.巷道围岩松动圈支护理论及应用技术[M].北京：煤炭工业出版社，2001.

[3]周诗建，周华龙.矿山压力观测与控制[M].重庆：重庆大学出版社，2010.

[4]窦林名，邹喜正，曹胜根，等.煤矿围岩困制与监测[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.

〔编辑：李珏〕

The Roof Had Yellow Area Supporting Technology Research

Chen Xiaojun

Abstract： Pangpang coal mine tunneling to 18 # 10-7032 transportation tunnel traverse points appear broken roof， yellow interbedding phenomena， anchor cable anchorage difficulty and failure， the intensity is abate， the supporting system of two help drum， roof in coal guns， jumped off， nut and bolt tray deformation influence safety driving. Therefore， through the theoretical calculation， the computer numerical simulation of FLAC3D， the original roadway support is verified， and adjust to change the original support scheme is put forward， which ensures the safety of the mine roadway excavation， heading for the future had broken roof unstable section of the supporting accumulated valuable experience.

Key words： mining gateway； Yellow roof sections； support plan research； FLAC3D numerical simulationendprint

摘 要：庞庞塔矿10-7032顺槽掘进至18#导线点处出现顶板破碎、黄泥互层现象，锚索支护锚固困难、失效，致使支护系统强度减弱，两帮帮鼓、顶板出现煤炮声，锚杆托盘变形、螺母蹦脱，影响安全掘进。为此，通过理论计算，FLAC3D计算机数值模拟，对原有巷道支护进行了验证，提出调整更改原有支护方案，从而保证了巷道的安全掘进，为今后掘进过顶板破碎不稳定区段的支护积累了宝贵经验。

关键词：回采顺槽；顶板黄泥区段；支护方案研究；FLAC3D数值模拟

中图分类号：TD3 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）05-0151-02

1 原巷道支护及存在问题

1.1 原巷道支护

图2 顶板裂隙发育图

2.3 FLAC3D数值模拟程序

10-7032顺槽沿煤层底板掘进，模拟巷道断面尺寸4.5 m×3.4 m（毛宽×高）（在构建7032巷道计算模型时，充分考虑顶板破碎、局部黄泥互层的结构特点，对顶煤8 m以上的岩层进行强度弱化）。借助FLAC3D数值模拟程序进行分析，通过无锚索支护及锚索长度分别为6 m、8 m、10 m、12 m不同支护方案对比分析围岩控制效果，确定锚索合理长度（如图3和表1所示）。

由图3和表1可见，巷道在无支护状态下将发生较大且明显的变形，巷道顶板破坏深度达5.1 m，两帮达3.0 m，底板约为1.5 m，发生冒顶的可能性很大。随着顶板锚索长度的增加，顺槽两帮移近量、顶板下沉量明显减小，但减小的幅度逐渐变小，这说明在一定的巷道围岩条件下，存在一个合理的锚索长度。当锚索长度由10 m增加到12 m时，两帮移近量、顶底板移近量降幅很小。因此，认为锚索长度为10 m能够满足支护要求。

4 结束语

在顶板结构不稳定，顶板出现黄泥、流沙等现象时，巷道围岩尚未出现大的变形、离层的前提下，可通过采取以下措施保证巷道的安全掘进：①加强巷道探测，及时掌握巷道顶板岩层的结构变化，在确保支护合理的情况下，更改支护方案，确保锚索锚固有效。在掘进迎头每隔5～10 m，施工1个顶板钻孔，孔深不小于20 m，利用钻孔窥视仪进行成像分析，掌握顶板覆岩结构，以便及时调整锚索长度，确保锚固有效。②加强巷道矿压监测，实时监测巷道变形及离层情况。布置巷道矿压在线监测系统监测顶板离层，锚杆（索）受力、设置巷道围岩变形观测站（采用十字布点法）。③通过锚杆和锚索组合支护，确保巷道的稳定性，以此为基础实现巷道整体的稳定。单体锚索与桁架锚索间隔交替使用，确保锚索锚固有效，真正起到悬吊作用；如果发现锚索锚固失效，应该在相同位置及时补打；采取复合支护，适当架工字钢棚。④加强巷道支护施工质量，重视锚杆、锚索预紧力的监测。⑤掘巷期间每10 m架设一组信号棚（三架一组，间隔1 m）或信号柱。

参考文献

[1]许国安，靖洪文.煤矿巷道围岩松动圈智能预测研究[J].中国矿业大学报，2005，34（2）：152-155.

[2]董方庭.巷道围岩松动圈支护理论及应用技术[M].北京：煤炭工业出版社，2001.

[3]周诗建，周华龙.矿山压力观测与控制[M].重庆：重庆大学出版社，2010.

[4]窦林名，邹喜正，曹胜根，等.煤矿围岩困制与监测[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.

〔编辑：李珏〕

The Roof Had Yellow Area Supporting Technology Research

Chen Xiaojun

Abstract： Pangpang coal mine tunneling to 18 # 10-7032 transportation tunnel traverse points appear broken roof， yellow interbedding phenomena， anchor cable anchorage difficulty and failure， the intensity is abate， the supporting system of two help drum， roof in coal guns， jumped off， nut and bolt tray deformation influence safety driving. Therefore， through the theoretical calculation， the computer numerical simulation of FLAC3D， the original roadway support is verified， and adjust to change the original support scheme is put forward， which ensures the safety of the mine roadway excavation， heading for the future had broken roof unstable section of the supporting accumulated valuable experience.

Key words： mining gateway； Yellow roof sections； support plan research； FLAC3D numerical simulationendprint

摘 要：庞庞塔矿10-7032顺槽掘进至18#导线点处出现顶板破碎、黄泥互层现象，锚索支护锚固困难、失效，致使支护系统强度减弱，两帮帮鼓、顶板出现煤炮声，锚杆托盘变形、螺母蹦脱，影响安全掘进。为此，通过理论计算，FLAC3D计算机数值模拟，对原有巷道支护进行了验证，提出调整更改原有支护方案，从而保证了巷道的安全掘进，为今后掘进过顶板破碎不稳定区段的支护积累了宝贵经验。

关键词：回采顺槽；顶板黄泥区段；支护方案研究；FLAC3D数值模拟

中图分类号：TD3 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）05-0151-02

1 原巷道支护及存在问题

1.1 原巷道支护

图2 顶板裂隙发育图

2.3 FLAC3D数值模拟程序

10-7032顺槽沿煤层底板掘进，模拟巷道断面尺寸4.5 m×3.4 m（毛宽×高）（在构建7032巷道计算模型时，充分考虑顶板破碎、局部黄泥互层的结构特点，对顶煤8 m以上的岩层进行强度弱化）。借助FLAC3D数值模拟程序进行分析，通过无锚索支护及锚索长度分别为6 m、8 m、10 m、12 m不同支护方案对比分析围岩控制效果，确定锚索合理长度（如图3和表1所示）。

由图3和表1可见，巷道在无支护状态下将发生较大且明显的变形，巷道顶板破坏深度达5.1 m，两帮达3.0 m，底板约为1.5 m，发生冒顶的可能性很大。随着顶板锚索长度的增加，顺槽两帮移近量、顶板下沉量明显减小，但减小的幅度逐渐变小，这说明在一定的巷道围岩条件下，存在一个合理的锚索长度。当锚索长度由10 m增加到12 m时，两帮移近量、顶底板移近量降幅很小。因此，认为锚索长度为10 m能够满足支护要求。

4 结束语

在顶板结构不稳定，顶板出现黄泥、流沙等现象时，巷道围岩尚未出现大的变形、离层的前提下，可通过采取以下措施保证巷道的安全掘进：①加强巷道探测，及时掌握巷道顶板岩层的结构变化，在确保支护合理的情况下，更改支护方案，确保锚索锚固有效。在掘进迎头每隔5～10 m，施工1个顶板钻孔，孔深不小于20 m，利用钻孔窥视仪进行成像分析，掌握顶板覆岩结构，以便及时调整锚索长度，确保锚固有效。②加强巷道矿压监测，实时监测巷道变形及离层情况。布置巷道矿压在线监测系统监测顶板离层，锚杆（索）受力、设置巷道围岩变形观测站（采用十字布点法）。③通过锚杆和锚索组合支护，确保巷道的稳定性，以此为基础实现巷道整体的稳定。单体锚索与桁架锚索间隔交替使用，确保锚索锚固有效，真正起到悬吊作用；如果发现锚索锚固失效，应该在相同位置及时补打；采取复合支护，适当架工字钢棚。④加强巷道支护施工质量，重视锚杆、锚索预紧力的监测。⑤掘巷期间每10 m架设一组信号棚（三架一组，间隔1 m）或信号柱。

参考文献

[1]许国安，靖洪文.煤矿巷道围岩松动圈智能预测研究[J].中国矿业大学报，2005，34（2）：152-155.

[2]董方庭.巷道围岩松动圈支护理论及应用技术[M].北京：煤炭工业出版社，2001.

[3]周诗建，周华龙.矿山压力观测与控制[M].重庆：重庆大学出版社，2010.

[4]窦林名，邹喜正，曹胜根，等.煤矿围岩困制与监测[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.

〔编辑：李珏〕

The Roof Had Yellow Area Supporting Technology Research

Chen Xiaojun

Abstract： Pangpang coal mine tunneling to 18 # 10-7032 transportation tunnel traverse points appear broken roof， yellow interbedding phenomena， anchor cable anchorage difficulty and failure， the intensity is abate， the supporting system of two help drum， roof in coal guns， jumped off， nut and bolt tray deformation influence safety driving. Therefore， through the theoretical calculation， the computer numerical simulation of FLAC3D， the original roadway support is verified， and adjust to change the original support scheme is put forward， which ensures the safety of the mine roadway excavation， heading for the future had broken roof unstable section of the supporting accumulated valuable experience.

Key words： mining gateway； Yellow roof sections； support plan research； FLAC3D numerical simulationendprint