井底車場高地應力碎裂巷道圍巖控制方案研究

高 祥 ,趙計春 ,張 魯

(1.兗煤萬福能源有限公司,山東 菏澤 274000;2.中煤第一建設有限公司 第三十一工程處,河北 邯鄲 056000)

萬福煤礦是大型現代化新建礦井,采用立井開拓,設計生產能力180 Mt/a。萬福井田位于巨野煤田南部,沖積層厚約750 m 左右,為新生界松散層覆蓋巨厚的全隱蔽煤田,是國內迄今礦井中沖積層厚度最大的礦井,礦井范圍內最大主應力高達58 MPa,是典型的超高應力礦井。由于該礦井沖積層厚度較大、地質條件較復雜,大埋深、高應力給井巷的掘進及支護帶來了諸多技術難題。井底車場位于-820 m 水平,生產水平-950 m,巷道掘進過程中穿越巖層巖性主要為:粉砂巖、中砂巖、泥巖、細砂巖、灰巖等。井底車場巷道及硐室施工依次穿越三灰、五灰、九灰及十下灰含水層,地下水沿著裂隙相互滲流,導致巷道頂板、底板有不同程度的淋水及滲水,弱化了巷道圍巖的自承載力。加之井底車場巷道硐室密集,硐室之間開挖擾動影響劇烈,導致井底車場部分巷道及硐室變形破壞嚴重,出現混凝土噴層開裂、頂板下沉、片幫、底鼓等嚴重破壞情況。

長期以來,深井高應力礦井巷道圍巖控制一直是礦山支護的難點和重點[1-6],且在大埋深、高應力、極軟巖、斷層破碎帶等復雜地質條件下,大斷面復雜碎裂圍巖巷道及硐室支護難題亟待解決[7-11]。對深部高應力軟巖巷道硐室,如何選擇合理的支護對策,對于擬選用的高強錨注支護方式是否合理,本文通過現場工業試驗監測分析支護后的硐室變形和支護構件受力情況來進行驗證。……