化乐煤矿泥化软岩巷道支护及快速掘进技术研究

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本文针对化乐煤矿1201运输平巷地质条件,通过实验室试验、现场调研、理论分析、数值模拟和现场工业性试验等方法,对化乐煤矿泥化软岩巷道支护及快速掘进技术进行了深入分析研究。通过岩石力学测试和岩样组分分析,认为化乐煤矿1201运输平巷属于泥化软岩巷道。分析认为导致1201运输平巷围岩变形失稳的主要原因有:○1围岩承载能力低且遇水泥化膨胀,产生膨胀压力;○2 U型钢支架架后空间使支架受到不均匀的集中荷载和偏心荷载作用,造成支架在很小的地压下即发生变形破坏;○3顶板破碎,临时支护不合理导致巷道顶板随挖随冒。根据1201运输平巷地质条件进行了支护方案设计,确定采用管棚法进行超前支护,管棚长度6m、环向间距30cm、倾角5°,采用U25型钢+注浆+喷浆进行永久支护,U型钢排距0.8m,注浆材料参数W:C=1:1、S:C=0.04:1,并结合FLAC3D数值模拟软件对设计方案进行了检验。分析了1201运输平巷掘进速度低的主要原因,并从施工技术和施工工序两个方面进行了优化。针对1201运输平巷围岩特点,对悬臂式掘进机截割路线进行了优化,并针对巷道底板软弱情况下掘进机行走困难的问题提出了解决方案。运用PERT网络计划技术,对巷道掘进施工工序进行优化设计,绘制了1201运输平巷巷道掘进工序网络图。
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