张家峁煤矿含泥岩夹钎4-2煤巷变形破坏规律及支护研究

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神南矿区张家峁煤矿4-2煤层含3层泥岩夹矸,4-2煤层综采工作面辅运顺槽变形破坏对安全回采构成威胁。目前对4-2煤巷道含夹矸泥岩围岩的变形破坏规律认识不清,巷道围岩未能采取有效的支护。开展4-2煤巷道围岩变形破坏规律及支护研究,具有重要的理论和实践意义。  论文以张家峁煤矿含夹矸4-2煤层顺槽巷道为研究对象,通过对14206工作面顺槽顶底板、煤层和夹矸进行取样,测定了巷道围岩的物理力学性质和参数,通过实测掌握了含泥岩夹矸煤巷的变形破坏规律。综合分析认为,张家峁煤矿14206工作面辅运顺槽变形破坏主要是由夹矸泥岩遇水后膨胀引起的巷帮支护失效,导致顶板松动的结果。根据浅埋煤层煤巷极限平衡拱支护理论,结合14206顺槽围岩变形特征,建立了含泥岩夹矸煤巷极限自稳平衡拱模型,得出了巷道顶部极限平衡拱高度。遵循“治顶先治帮”的原则,通过对帮部围岩的有效控制,控制顶部自稳平衡拱的高度,从而达到对巷道整体围岩的控制;控制巷道帮部发生变形的关键在于控制受采动影响较大的煤柱侧巷道泥岩夹矸层,采取喷射具有一定防水性能的混凝土等材料,隔离与水体的接触,防止发生膨胀,使其维持一定的抗压能力,从而维持巷道帮部整体的完整性。  通过数值模拟,检验了支护参数的合理性。工程实践表明,巷道支护取得良好效果。
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