采区巷道矿压显现及其控制.ppt

第六章采区巷道矿压显现及其控制本章介绍：采区巷道围岩应力及变形规律受采动影响巷道矿压显现规律巷道围岩控制原理巷道围岩控制技术§6.1采区巷道变形与破坏一、采区巷道概念：采区巷道——采区内的准备巷道和回采巷道。（采区上下山区段平巷、回风平巷及切眼、各种联系巷道）采区巷道特点：（1）大部分属煤层巷道围岩强度低；（2）受开采区影响大巷道破坏严重；（3）服务期限短支护要求较低。二、采区巷道变形与破坏形式：冒落、下沉、鼓帮、片帮、底臌、开裂三、影响巷道变形破坏的因素1、自然因素（1）岩性与构造特征（2）巷道埋深H（3）煤层倾角α（4）地质构造（5）水（6）时间2、开采技术（1）受采动影响情况（2）巷道保护方法（3）巷道断面的形状及支架架设时间第二节采区巷道矿压显现规律一、受采动影响巷道的围岩应力：1、巷道围岩应力：2、回采工作面周围支承压力分布：工作面超前支承压力峰值一般在煤壁前4~8米影响范围为40~50米。少数可达60~80米。应力集中系数为2.5~3。工作面倾斜方向固定支承压力范围一般为15~30米。少数可达35~40米峰值一般距煤壁15~20米应力集中系数为2~3。在拐角区要形成应力叠加应力集中系数可达5~7。煤层拐角处叠加支承压力3、采动引起的底板应力分布：煤体与采空区交界处底板岩层中的不同矿压显现区A–应力增高区；B–应力降低区；C–影响微弱区；D–未受影响区4、构造应力对巷道稳定性的影响：1）构造应力特点：以水平应力为主具有明显的方向性、区域性。2）水平应力对巷道的影响：影响5、相邻巷道合理距离：一般间距：大巷———20~40米（围岩稳定取小值不稳定取大值）；上下山——15~30米；集中巷——15~30米。（在浅部、坚硬岩层、急倾斜可为10米；深部、松软围岩为50米）二、走向平巷矿压显现规律：1、巷道围岩变形量：（顶板下沉量、底臌量、巷帮移近量、深部围岩移近量、巷道剩余断面积）顶底板移近量——巷道中心线高度减少值；两帮移近量———巷道腰线平距减少值。Ⅰ：巷道掘进段——弹塑性、量小、趋于稳定、时间短；Ⅱ：无采掘影响段——主要为流变受岩性影响较大；Ⅲ：采动影响段——前30～50m后40～60m（峰值5～20m）量大；Ⅳ：采动影响稳定段——位移、变形均较小工作面后方100米以远；Ⅴ：二次采动影响段——影响剧烈程度及影响范围均较第一次为大。三、倾斜巷道矿压显现规律巷道处于前方承压力的不同区域有不同的矿压显现：（三个显现区域带）Ⅲ、原始压力带显现轻微一般不受破坏。Ⅱ、支承压力影响带工作面距巷道40～50m开始变形、破坏严重移近速度达10mm～30mm/d。峰值区严重。Ⅰ、煤体边缘卸载带煤体破坏应力降低向平衡过度移近量仍较大。第三节巷道围岩控制原理二、巷道的围岩控制原理和方法1.控制原理巷道围岩控制：控制巷道围岩的矿山压力和周边位移所采取的措施。基本原理：根据围岩应力、围岩强度及它们之间的关系选择合适的巷道布置、保护及支护方式2.控制方法（1）巷道布置（2）巷道保护和支护三、巷道围岩稳定性分类及支护选择1.分类的意义：巷道围岩稳定因素复杂进行分类为巷道支护设计施工管理提供科学依据。2.分类方法模糊聚类分析方法3.分类（五个类别：极不稳定、不稳定、中等稳定、稳定、非常稳定）七个指标：围岩强度围岩应力作