深矿井开采的支护问题研究.doc
深矿井开采的支护问题研究 一. 绪论 1. 深矿井开采支护面临的问题 随着中国工业的发展,需求能源的供不应求,煤炭开采技术方面也面临严峻的考验。 我国是世界第一产煤大国,也是需求煤炭能源大国。据煤炭资源开发和资源保护研究指出,在我国预测总储量中73.2%埋深在1000m以下,浅部储量较少。随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采已经成为煤矿生产的必然过程。深部开采中遇到的矿压、地热、瓦斯等主要技术问题日益增多,对当前的煤矿生产和今后矿井建设的影响日趋严重。 在开采巷道支护方面面临的问题 1. 巷道的变形量大 2. 掘巷初期变形速度大 3变形趋于稳定的时间长和长期蠕变 4)、巷道底臌量大 5)、冲击地压发生的频率和强度增大 回采工作面 1)、老顶的初次来压 2)、 老顶的周期来压 等问题。 二)、煤矿深部开采巷道支护技术 1 煤矿深部开采支护技术 1)、巷道破坏变形的基本因素 随着矿井开采深度的增加,矿山压力不断增大,巷道围岩所受的压应力、剪应力超过围岩的强度极限,使围岩普遍处于破裂状态,巷道围岩的大量变形常常使支护难以承受。因此,提高围岩强度和降低岩体应力是深井巷道支护技术的中心任务。 巷道破坏变形的基本因素有如下几个方面 1随着矿井开采深度的加大,地压显现越加明显,对巷道的作用力也就越大。 2巷道所处在软岩,破碎断层带等不稳定的岩层和煤层中,维护难度大。 3上部开采的预留煤柱和残采煤柱,在岩煤层中形成了应力集中。上述情况的存在,都不同程度的影响着巷道的支护状况。 2)、巷道支护的基本原则 1深井巷道的开拓,为了最大限度地控制变形破坏,巷道的布置则必须选在稳定和较稳定的岩层中,这是因为靠围岩的自身强度,是保证巷道不变形的首要条件。 2巷道支护形式上,一是必须具有良好的可缩性,同时又能对巷道围岩的松驰部分能够有效的控制,使围岩不无限的向深部扩大转移;二是具有较强初撑初锚力,由被动受压变为主动支护,以防止顶板的离层。 3宜首先采取以高柔性、高强度的锚喷锚网支护或与U型可缩支架的内外联合支护方式,既达到控制围岩松动范围的扩展,又能适应在高地压作用下的巷道围岩所产生的塑性变形。 4在无法躲避的极软围岩中及困难条件下的特殊工程,断面的形状,以圆形、马蹄形为主要形式,采取全断面封闭措施。 3)、巷道支护的主要形式 可缩性金属支架; 锚杆支护; 锚索支护; 锚杆喷射混凝土支护(简称锚喷支护); 锚杆、金属网支护(简称锚网支护); 锚杆、金属网、喷射混凝土支护(简称锚喷网支护); 锚杆、金属网、钢架、喷射混凝土支护(简称锚网喷架支护); 锚杆、喷射混凝土和锚索联合支护(简称锚喷索支护); 锚杆、金属网和锚索联合支护(简称锚网索支护); 锚杆、梁、金属网联合支护(简称锚梁网支护); 锚杆、金属网和可锚性金属支架联合支护(简称锚网架支护); 锚杆、金属网和桁架支护(简称锚网桁支护); 锚、梁、网、喷、注浆联合支护; 锚、网、喷、碹联合支护等。 3 锚杆支护原理及设计方法 1)、锚杆支护原理 锚杆的悬吊作用是用锚杆将软弱的危岩、伪顶或直接顶悬挂于上方坚固的稳定岩层之中,如图8所示。该理论直观简单,在不稳定岩层厚度容易确定的条件下应用较为方便。锚杆长度按3-1式确定。不稳定地层厚度根据地质调查或冒落拱高度确定,当其数值较难确定或厚度过大时,支护参数不易确定,此时悬吊理论的应用遇到困难。 3-1 式中 L-锚杆长度; H-软弱岩层厚度或冒落顶高度; K-安全系数,一般K=2; L1-锚杆锚入稳定岩层的深度,一般可铵经验取0.3m; L2-锚杆在巷道中外露的长度。 层状顶板中,较薄的顶板岩层容易发生离层开裂破坏,锚杆支护的组合梁作用是通过锚杆的锚固力把数层薄的岩层组合起来,增大了岩层间的摩擦力,同时锚杆本身也提供一定的抗剪力,阻止岩层层间的相对移动,从而形成类似锚钉加固的组合梁。 图8 锚杆支护的悬吊作用 组合梁中全部锚固层共同变形,提高了顶板岩层整体的抗弯能力,从而大大减少岩层的变形和弯张应力,其工作原理如图9和图10所示。这种观点形象的阐述了锚杆作用机理,在浅部工程中具有一定的指导意义,只适应于浅部层状顶板。深部工程中,围岩应力及变形量大,顶板岩层连续性遭受破坏,从而失去传递拉应力和弯矩的能力,层状顶板失去“梁”的应力及变形特征,组合梁观点不再适用。 关于锚杆对围岩的支护原理,首先是从悬吊概念开始认识的,即认为锚杆的作用仅在于把围岩表面的松脱岩石“悬吊”在深部稳定岩体上。但后来一系列的事实说明这种概念并不能全面反映客观情况,锚杆不一定非要深深锚入稳固岩体中才能起到支护作用。所以就产生了“压缩拱”作用理论。该理论认为,在锚杆锚固力的作用下,每根锚杆周围形成一个两头带圆锥的筒状压缩区。各锚杆所形成的压缩区彼此联成一个有一定厚度的均匀压缩带,该带具有较大的承载能力(如图11)。如果是拱形或圆形巷道,把锚杆以适当的间距沿拱形系统安装, 图9 锚杆支护的组合梁原理图 图10 板梁组合前后的挠曲应力对比 就会在巷道周围形成连续的均匀压缩带,并起到拱的作用(图12)。 图11 锚固体的均匀压缩带 图12 锚杆支护的均匀压缩拱 锚杆的长度与间距,决定了连续均匀压缩拱能否形成及形成后的厚薄。加固拱的厚度可按式3-2确定。由于均匀压缩拱内的径向及切向均受压,故这部分围岩强度得到了很大提高,其承载能力也相应增大。 (3-2) 式中 b’-加固拱厚度;a’-锚杆间距;l-锚杆长度; 图13 锚固体的应力应变曲线 α-锚固体与锚杆的夹角,一般取45。 另外锚杆支护还可对破裂围岩起加固作用。巷道开挖后,围岩发生破裂,在打入锚杆后,一方面可以阻止围岩裂隙的过度发展,另一方面锚杆将破裂围岩锚固起来,使其强度大大提高。国内有些专家在用水泥砂浆试块模拟有、无锚杆和金属网约束的岩体进行试验时,发现锚固体具有“双峰”性质的应力应变特性曲线,如图13所示。 图中左侧第一个“峰”是普通岩石所普遍具有的特性,当它已经破裂而处于残余强度时再加载,则发现无锚杆的岩块发生彻底碎裂破坏,而有锚、网的试块仍能继续承载,出现应力一应变第二个“驼峰”。这充分说明锚、网对破碎岩体有强有力的支护作用。 2)、锚杆支护设计方法 井下巷道(特别是回采巷道)突出特点就是承受采动支承压力,围岩破碎、变形量大。煤矿井下巷道锚杆支护设计,首先要对巷道所要经受采动影响过程及影响程度进行准确的评估,对巷道使用要求和设计目标要予以准确定位。 工程设计之前,对围岩的地质条件、岩体强度、松动圈、采动影响程度、矿压显现规律等因素要进行深入的调查分析,必要时对原岩应力的大小和方向进行测试,为支护设计提供可靠的基础数据资料,这是取得良好设计效果的重要保证。 目前,我国煤巷锚杆支护参数设计,主要应工程类比法和理论计算方法,工程类比方法占较大比重。理论计算方法往往用来检验工程类比法的可靠性程度。 工程类比法,是在现有理论基础上,参照已有大量工程实践的经验参数,通过工程相似条件下的类比,直接确定新开工程支护参数的一种方法。 理论计算方法是在测得岩体和支护材料力学参数前提下,根据围岩力学特征建立数学模型,然后利用相应锚杆支护作用机理和相关支护理论确定锚杆支护参数的方法。 工程类比法的应用,核心在于评价新开工程与已往成功工程的相似与差别之处,工程的类似性、体现在以下几个方面 1岩层的强度与工程地质条件 岩层强度是影响围岩稳定性最主要的因素,它不仅是指岩块的强度,更主要的是包含节理因素的岩体强度、岩石的遇水软化膨胀性等。岩层的地质赋存状况、节理发育程度、水文地质条件等对岩体强度的影响很大,这些指标是否相当,对工程类比的可靠性影响很大。 2地应力 地应力是影响围岩稳定性的两个最重要的因素之一,相似模型试验证明,其影响仅次于岩体强度。大量实测表明,一些矿区水平主应力往往大于垂直主应力,在浅部、中深部硬岩工程中这一现象比较突出,具有一定的普遍性。如果单独根据巷道理论深度作为类比的条件,有时会产生比较大的失误。因此,在工程设计之前应首先对原岩应力特征进行调查评估,对于重要的工程,进行实测原岩应力大小与方向为好。 3采动影响 采动影响事实上是围岩中应力升高的过程,巷道受采动影响的程度与巷道和工作面的空间关系有关,对此要综合评价。 4巷道特征与使用条件 巷道特征包括跨度、断面形状、巷道轴向等。跨度与断面形状的不同,支护结构稳定性、围岩破坏变形规律不同,类比时要加以区分。原岩应力的测试结果表明,水平主应力有最大和最小两个分量,二者数值相差1~2倍,因此,巷道方向的不同,支护效果也会具有明显的方向性差异。 巷道使用条件包括服务年限、使用要求、采动影响程度等因素。在相似同类巷道类推,能够消除如断面形状、采动等因素的影响,使支护参数更趋于合理。 4、锚喷支护 1)、 锚喷支护方法 锚喷支护是指联合使用锚杆和喷混凝土或喷浆的支护。这类支护的特点是,通过加固围岩、提高围岩自撑能力来达到维护的目的。深井巷道锚喷支护能加固围岩,提高围岩强度,减小破裂区厚度。这就是深井巷道锚喷支护机理,它是由深井巷道开挖后围岩普通处于破裂状态、而破裂区的形成要经历较长的时间过程和锚杆的作用决定的。 喷射混凝土,是将混凝土的混合料以高速喷射到巷道围岩表面而形成的支架结构。其支护作用主要体现在1加固作用 巷道掘进后及时喷上混凝土,封闭围岩暴露面,防止风化;在有张开型裂隙的围岩中,喷射混凝土充填到裂隙中起到粘结作用,从而提高了裂隙性围岩的程度。2改善围岩应力状态 由于喷射混凝土层与围岩全面紧密接触,缓解了围岩凸凹表面的应力集中程度;围岩与喷层形成协调的力学系统,围岩表面由支护前的双向应力状态,转为三向应力状态,提高了围岩的稳定程度。 2)、锚喷支护的特点 锚喷支护能大量节约原材料,且简单、易行、易机械化施工,施工速度快,其主要特点有 1支护及时迅速,在松软岩层或松散破碎的岩层中,能较好的提供支护抗力,有效地防止围岩松动、失稳。 2保证支护结构与围岩相互作用,共同承载,改善载荷分布,防止围岩松动、恶化。 3锚喷支护可以增加支护结构的柔性和抗力,有利于控制围岩的变形和压力。 4锚喷支护可以及时封闭围岩,有利于防水,防风化,也可以填塞裂缝,从而减小应力集中,增强岩体强度。 5 锚索支护 1)、 锚索支护方法 锚索支护是指在巷道围岩钻孔中安设锚索,并给锚索预加拉力的一种支护方法。预应力锚索,施工简便,可以和多种支护措施相结合,如锚索支护,锚索梁支护,锚索金属网支护,锚索金属网喷浆支护等,其工期短、费用低,尤其对破损巷道加固,比其它方法更安全可靠,简便快捷。近年来锚索支护迅速发展,在隧道施工以及矿山井巷支护已经得到广泛应用。在英国、澳大利亚,锚索支护的应用已十分普遍,我国的矿山井巷工程中,围岩较差的巷道,大硐室、交岔点、开切眼,停采线附近等地方都成功地使用了锚索支护技术,并取得了很好的经济效益。 在顶板岩石比较松软时,单一的锚杆往往不能有效的支护,容易造成锚杆的整体垮落,带来严重的后果。而锚索具有锚固深度大、承载能力高、可施加较大的预紧力等特点,如果在锚杆支护的同时配以少量的锚索,就可以将锚固体悬吊于稳定坚硬的老顶上,避免其离层及出现巷道顶板整体下沉或垮落。因此,在软岩巷道中应用锚索支护,对于确保安全生产具有重大的意义。由此可见,锚索支护在软岩巷道中具有更大的发展前途。 2)、 锚索支护作用机理 锚索支护的作用机理是单体锚索是通过固定在岩体内的内锚头和锁定的外锚头对锚索施加预应力,锚索产生拉张弹性变形。当围岩有变形时,锚索的预拉力通过内、外锚头以压力方式作用在围岩上,平衡围岩的变形力,来维护巷道的稳定。在煤矿巷道,锚杆、锚索大都是配合使用。当锚杆、锚索及时支护之后,形成锚杆、预应力锚索的加固群体。这样,相邻的锚杆、锚索的作用力相互叠加,组合成一个“承载层”承载拱,这个新的承载层厚度比单用锚杆成倍增加,能使围岩发挥出更大的承载作用。如图14所示。 图14 锚索锚杆群联合加固作用原理 3)、锚索支护的特点 在煤矿巷道支护工程中采用预应力锚索,有如下六个特点 1锚索的锚固深度大,承载能力强,支护效果好。 2锚索的补强作用,在复合顶板、大断面硐室、交岔点处的支护中更明显,尤其在顶板来压大,层理发育的采准巷道中使用效果更佳。此种支护适用范围非常广。 3支护材料重量轻,体积小,工人劳动强度低。 4锚索支护可大大减少巷道维修量,节约维护费用。 5从安全生产角度及有利于顶板维护等方面来看,经济上合理,技术上可行,具有较好的推广价值。 6锚索施工工艺灵活简单,操作方便,安全可靠,可提高掘进速度。 6、锚网支护 1)、锚网支护对围岩稳定作用 金属网的主要作用 1能够有效控制锚杆之间非锚固岩层的变形,托住挤入巷道的岩石,防止碎裂岩体垮落; 2将锚杆之间非锚固岩层载荷传递给锚杆; 3金属网托住已碎裂的岩石,虽然巷道周边围岩已破裂,由于碎石的碎胀作用和传递力的媒介作用,使巷道深部岩仍保持三向应力状态,大大提高岩体的残余强度。总之,锚网支护能及时加固与阻止围岩风化,改善围岩应力状态,提高了喷层的整体性,改善了抗拉性能,有效地阻止围岩位移图15。 图15 锚网支护对围岩稳定作用 2)、锚网支护的优点 1锚网支护技术先进,解决了压力大,无法支护的难题。 2在木材紧缺,钢材、木材大幅涨价,煤矿资金紧张的情况下,锚网支护及时地解决了这个问题。 3减轻了职工的劳动强度,减少了辅助运输环节,减少了采煤的回撤工作量,节省了人力物力。 4减少了支护对通风的阻力,减少了瓦斯积聚。 5减少了空顶,减少了顶板浮煤堆积,减少了巷道的发火。 6减少了巷道维修量。 7减少了巷道的物料堆积,有利于生产整洁。 2、 回采巷道支护设计 1)、支护材料的选择 回采巷道都是在煤层中沿顶板掘进,由于煤层顶板有具有成层性,所以顶板的破坏基本上是从离层开始。因此煤巷顶板锚杆支护的主要作用就是抑制顶板的离层,其次是将已经离层的顶板危岩悬吊在其上方较稳定的岩层上。煤层直接顶厚度达十几米,要将锚杆锚固在稳定岩层内是不可能的,这样,就须采用预应力锚索将巷道上部一定范围内的岩石固定在离巷道表面较远的稳定岩石上。 预应力锚固[21]是把锚索埋入岩层内部进行预加应力的施工技术,是一种传递主体结构的支护应力至深部稳定岩层的主动支护方式。用高强度钢绞线代替锚杆,可以传递较大的拉应力。另外,由于其具有一定的柔性,因此可以在有限的巷道空间内深入至较深的钻孔内进行锚固,这是钢筋类锚杆和其它支护形式无法比拟的。锚索支护有两大特点,一是其锚固长度不受巷道空间限制,可以将锚索任意锚固在所要锚固的岩层上;二是可以施加较大预应力使松散围岩在锚索的弹性压缩下形成较大范围的承载拱,以提高巷道围岩的整体和内在抗力,可有效控制围岩有害变形的发展,增加围岩的稳定程度。因此,在水平构造应力较大且巷道围岩不稳定情况下,用预应力锚索进行加强支护,可取得非常好的支护效果。 2)、支护方案设计 图17 全锚杆支护断面图 目前采用锚杆进行支护的回采巷道断面多为矩形,这种断面形式的巷道断面利用率高且有利开掘。但围岩支撑能力差。考虑到深部回采巷道标高均在-1000m以下,在如此大的埋深和很大的水平构造应力作用下,如果采用矩形断面支护,一定要加大支护材料的强度,另外也需考虑围岩的自身支撑能力。为此,本设计针对-1000以下的围岩条件较好的回采巷道提出两种初步设计方案。 方案11个全锚杆断面和1个锚杆+锚索断面相间隔布置(图17、图18)。 方案22个全锚杆断面和1个全锚索断面相间隔布置(图17、图19)。 支护形式顶板树脂端锚式锚杆锚索方形孔金属网+钢筋梯(或钢带)支护 煤壁树脂端锚式锚杆方形孔金属网 间排距顶板 800700 煤壁 800800 设计锚固力锚杆 150kN 锚索 200kN 锚杆规格φ222200 锚索规格1715.24 药 卷φ23350 2卷/孔 托 盘φ125125 矩形凸托盘 图18 锚杆+锚索支护断面图 图19 全锚索支护断面图 方案 断面积(m2) 锚杆参数mm 锚索参数mm 金属网 钢筋梯 m 净 掘 直径 长度 间排距 直径 长度 间排距 1 13.2 13.2 22 2200 700700 15.2 7000 14001400 60/4.0 4.30.1 2 13.2 13.2 22 2200 700700 15.2 7000 21001050 60/4.0 4.30.1 高强度支护系统在深井破碎围岩巷道中的应用 潘西煤矿巷道埋深达1000m左右,矿井局部形成高应力区,受地质构造影响,巷道围岩破碎支护困难,前掘后修,严重制约了掘进单进的提高,为了解决问题做了如下支护设计方案 例如831运输巷总体上讲,3层煤顶板岩性较硬,但层理节理较发育且直接顶的脆性很强,难以承受顶板压力的作用,这也是巷道顶板开始很完整,过一段时间后变破碎,出现网兜和明显下沉的原因。此外,3层煤的顶板为典型的复合顶板,中间的泥岩及碳质泥岩夹层严重降低了巷道顶板的强度,降低了围岩的整体性。由于831运输巷属于回采巷道,其服务年限内要经受采动的作用的影响,由于处于矿井高应力区(33MPa)和工作面超前支撑应力的作用,顶板更以易破碎冒落,对安全生产及工作面的快速推进很不利。要减少顶板的破碎程度及减少巷道围岩的变形能力。对于复合顶板,尤其是层理明显的岩层,利用预应力锚杆支护是一种比较有效的支护措施。预应力锚杆强调的是早承载,快承载,他可改变围岩的受力状态,使其恢复到原来的三向受力状态。同时预应力锚杆可把锚固范围内的顶板岩层锁定为一个岩层,形成组合梁和组合拱结构,提高顶板的整体抗变形能力。 通过参考附近现有巷道支护状况和矿压观测数据、地质力学测试结果、数据模拟分析结果和现有科技成果及工程实践经验等确定831运输巷断面形状为圆弧拱形,圆弧半径为1.78m,巷道宽度为3.4m;净宽3.2m巷道中心高度为3.3m净高3.2m巷道支护如下图 顶板采用五根直径Φ202200mm的预应力高墙度锚杆,两帮各采用3根Φ202200mm的顶应力高强度锚杆,锚杆的安装应力不应小于6t,最小抗拉强度20t,最小屈服强度15t;托盘采用面积较大、强度较高的150mm150mm10mm高强托盘。由于顶板岩石叫松软,顶板的表面控制对于整个支护系统至关重要,采用金属网加W钢带的方式作为顶板表面控制,钢带采用厚2.75mm,长度为3.9m的高强W钢带。为了达到所需要的锚杆的安装载荷,达到锚杆的最大抗拉强度,选用MSK2580快速树脂,每根锚杆用两卷树脂。巷道原支护使用Φ202200mm的全螺纹等强锚杆,抗拉强度15.6t、最小屈服强度10.8t。两种支护金属网采用10以上镀锌铁丝编结的菱形金属网,规格为长宽7m0.9m,其网孔规格为50mm50mm,网片之间采用专用串黄连网。 后六轨道上山通过参考附近现有巷道支护状况和矿压观测数据、地质力学测试结果、数值模拟分析结果、现有科技成果和工程实践经验等确定后六轨道上山和巷道断面为半圆拱形,巷道净宽3400mm,净高3400mm,墙高700mm,拱高1700mm。支护形式和参数如下。 巷道采用树脂加长锚固强力锚杆支护系统配合喷射混凝土支护。 锚杆形式和规格杆体为22左旋无纵筋锚杆专用螺纹钢筋,长度2.4mm,杆尾螺纹为M24;钢材型号为500,极限拉断力270KN,屈服力为205N,延伸率24,采用滚压加工工艺成型。 锚固方式;树脂加长锚固,采用两支锚固剂,一支规格为K2835,另一支规格为Z2860。 钻孔直径为32mm,锚固长度为1200mm。 护板规格采用W型钢护板护顶胡帮;护板厚度5mm,宽280mm,长度300mm。 锚杆配件采用高强锚杆螺母M243,配合高强托板调心球垫和尼龙垫圈,托盘采用拱型高强度托盘,承载能力不低于30t。 网片规格采用钢筋网护顶护帮,钢筋规格为Φ5.5mm,网孔规格为100mm100mm。 锚杆布置锚杆间距均为800mm,每排12根锚杆;锚杆排距为800mm。 喷射混凝土在巷道开挖后,立即喷射30mm厚的混凝土,起到临时支护作用,同时将巷道局部超挖部分找平,待锚杆施工完成后,滞后掘进迎头50m进行二次喷射施工,喷厚70mm。 原支护形式采用喷锚喷、锚网喷作为永久支护。锚杆采用Φ20-2200mm全螺纹钢等强锚杆,单层锚杆间排距为1200mm1200mm,第二层锚杆与第一层锚杆呈五花型布置。每根锚杆采用二支,MSK28/50型树脂锚固剂进行锚固。喷厚度为150mm。 表1 两种支护方案巷道矿压观测结果 831 运输巷普通支护系统 累计观测 水平位移 顶板下沉 垂直位移 地板低臌 时间/d 累计移近 移近速度 累计下沉 顶板下沉速 累计垂直位 垂直位移速 累计底板 底板低臌速 量/mm /mm.h–1 量/mm 度/mm.h–1 移量/mm 度/mm.h–1 低臌/mm 度/mm.h–1 58 587 10.1 57 0.98 357 6.2 300 5.2 831 运输巷高强度支护系统 58 343 5.9 27 0.47 194 3.3 167 2.9 两种支护形式比较 -244 -4.2 -30 -0.51 -163 -2.9 -133 -2.3 后六轨道上山普通支护系统 累计观测 水平位移 顶板下沉 垂直位移 地板低臌 时间/d 累计移近 移近速度 累计下沉 顶板下沉速 累计垂直位 垂直位移速 累计底板 底板低臌速 量/mm /mm.h–1 量/mm 度/mm.h–1 移量/mm 度/mm.h–1 低臌/mm 度/mm.h–1 103 183 1.8 126 1.2 343 3.3 217 2.1 后六轨道上山普通支护系统 103 58 0.6 29 0.3 151 1.5 122 1.2 两种支护形式比较 125 1.2 97 0.9 192 1.8 95 0.9 4 巷道矿压观测结果 4.1 巷道测点布置 采用十字布点法安设表面位移监测断面。在顶底板中部垂直方向和两帮水平方向钻Φ34mm、深400mm的孔,将Φ35mm、长400mm的木桩打入孔中。顶板和上帮木桩端部安装弯形测钉,底板和下帮木桩端部安设平头测钉。采用皮卷尺测量监测断面距掘进工作面的距离。测量频度为距掘进工作面50m之内,每天观测一次,其他时间每周12次。 4.2 观测结果 观测结果见表1。 通过两种支护系统的对比分析,可以看出高强度支护系统在控制围岩变形方面显示的优越性。 5 结论 1) 利用综合分析法确定的支护设计方案,通过现场矿压观测,达到了控制围岩强烈变形的目的。 2) 831运输巷通过利用顶应力高强度锚杆支护系统,有效的控制了巷道围岩的大变形,巷道没有出现断锚杆和钢带的现象;使用普通锚杆支护系统段,巷道已经全部使用金属棚进行速度,有效解决了矿井接续压力。 3) 8321运输巷利用高强度支护系统,有效的控制了回采巷道的破碎围岩变形,使施工人员的安全得到了有效的保证。 4) 后六轨道上山通过利用高强度支护系统,巷道每月进尺在80m左右;使用普通支护系统,加上航道二次支护和修复时间每月进尺在50m左右,大大提高了掘进速度,有效解决了矿井接续压力。 5) 利用高强度支护系统,有效的控制了破碎的围岩变形,使施工人员的安全得到了有效的保证,具有显著的安全、社会经济效益。