三元中能煤業(yè)采準(zhǔn)巷道危險(xiǎn)區(qū)域劃分與評(píng)價(jià)

鄭金平

(長(zhǎng)治三元中能煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

三元中能煤業(yè)采準(zhǔn)巷道危險(xiǎn)區(qū)域劃分與評(píng)價(jià)

鄭金平

(長(zhǎng)治三元中能煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

三元中能煤業(yè)主采煤層工作面回采強(qiáng)度高，巷道斷面大，各回采面巷道受回采動(dòng)壓影響嚴(yán)重，部分巷道存在錨桿斷裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。為解決在巷道動(dòng)壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈、遭遇地質(zhì)構(gòu)造使巷道圍巖條件惡化后，頂板控制難度加大導(dǎo)致的巷道支護(hù)質(zhì)量難以保證的問題，通過采用鉆孔窺視、錨桿無損檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)巷道變形觀測(cè)等技術(shù)對(duì)采準(zhǔn)巷道進(jìn)行測(cè)試，將巷道劃分為節(jié)理裂隙發(fā)育、圍巖高應(yīng)力、強(qiáng)烈采動(dòng)影響、地質(zhì)構(gòu)造帶等4種危險(xiǎn)區(qū)域。對(duì)4種危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行了危險(xiǎn)程度劃分，為回采巷道礦壓監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)的布置及巷道支護(hù)技術(shù)提供了優(yōu)化方案。

巷道危險(xiǎn)區(qū)域；采動(dòng)影響；鉆孔窺視；錨桿無損檢測(cè)

Study of Mining Roadway Hazardous Zone Classification and Evaluation of Sanyuan Zhongneng Coal Mine

現(xiàn)有巷道支護(hù)理論部分是在研究巷道掘進(jìn)動(dòng)壓影響期內(nèi)的變形破壞特征得到的[1]，在此支護(hù)理論的指導(dǎo)下，煤礦技術(shù)人員根據(jù)圍巖強(qiáng)度、地應(yīng)力及裂隙發(fā)育情況開展支護(hù)設(shè)計(jì)，較少考慮回采期間的動(dòng)壓對(duì)巷道支護(hù)的影響[2-3]?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，巷道在采動(dòng)影響期內(nèi)的變形量往往更大，且變形破壞特征更加復(fù)雜[4-5]。國(guó)內(nèi)支護(hù)專家對(duì)采動(dòng)影響下的巷道變形破壞機(jī)理開展了部分研究工作，但受監(jiān)測(cè)手段的制約，頂板和巷幫哪一區(qū)域圍巖最先發(fā)生突變，實(shí)體煤側(cè)和采空區(qū)側(cè)巷道變形破壞特征有何本質(zhì)區(qū)別[6]，采動(dòng)影響下巷道變形破壞機(jī)理及支護(hù)參數(shù)優(yōu)化方法研究成果不多。

三元中能煤業(yè)主采3號(hào)煤層工作面開采強(qiáng)度高，巷道斷面大，地質(zhì)構(gòu)造較多，相鄰工作面回采巷道預(yù)先掘好后，受本工作面回采動(dòng)壓影響強(qiáng)烈，采用架棚、補(bǔ)打錨桿錨索后，巷道的變形量仍然較大，個(gè)別區(qū)域出現(xiàn)斷錨射錨問題，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。為有效解決三元中能煤業(yè)巷道在回采過程中的強(qiáng)烈礦壓顯現(xiàn)問題，減少巷道維護(hù)量，及時(shí)消除頂板安全隱患，以2302工作面回風(fēng)巷為研究對(duì)象，探索回采動(dòng)壓影響下，巷道圍巖變形破壞特征，得出大采高綜采工作面巷道危險(xiǎn)區(qū)域分類評(píng)價(jià)。

1 工作面基本情況

1.1 煤層賦存條件

2302工作面開采煤層為下二迭統(tǒng)山西組下部的3號(hào)煤層，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角-8～10°，距煤層底板約0.6m夾一層平均0.28m泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸。煤層厚度5.93～3.68m，平均厚度5.49m。煤層硬度f=0.9～1.0，煤層節(jié)理裂隙較發(fā)育。自燃傾向性等級(jí)為Ⅲ級(jí)，不易自燃。絕對(duì)瓦斯涌出量2.4m3/min，煤塵爆炸指數(shù)14.5%。煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖、泥巖、局部為粉砂巖，平均厚度2.97m；基本頂為中-細(xì)粒砂巖，平均厚度5.86m；直接底為泥巖、砂質(zhì)泥巖，平均厚度0.7m；基本底為細(xì)粒砂巖，平均厚度3.36m。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造條件

2302工作面煤層賦存穩(wěn)定，不受沖擊地壓威脅，無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。2302回風(fēng)巷將鄰近控制程度可靠的Fd31正斷層，最大落差10m，距離西翼膠帶大巷490m，處于2302回風(fēng)巷與2302運(yùn)輸巷之間，最近處距離運(yùn)輸巷6m，距回風(fēng)巷32m；Fd36正斷層，最大落差3m，距離西翼膠帶大巷1904.4m，此斷層已在2301回風(fēng)巷揭露；X20陷落柱位于回風(fēng)巷東側(cè)，最近處距離32m，距西翼膠帶巷608m，長(zhǎng)度158m。

1.3 巷道支護(hù)現(xiàn)狀

2302工作面回風(fēng)巷采用矩形斷面，掘進(jìn)寬5.5m，掘進(jìn)高4.0m，掘進(jìn)斷面22m2。斷面支護(hù)方式：錨網(wǎng)索+鋼帶聯(lián)合支護(hù)。錨桿采用φ20×2400mm螺紋鋼錨桿，頂錨索采用φ18.9mm×9000mm鋼絞線，幫錨索采用φ18.9mm×5300mm鋼絞線，配合50mm×50mm金屬網(wǎng)片和φ16mm-5000mm鋼帶進(jìn)行支護(hù)。支護(hù)現(xiàn)狀如圖1所示。

圖1 工作面巷道現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)情況

巷道過地質(zhì)構(gòu)造帶時(shí)采用U型鋼金屬支架支護(hù)，U型鋼型號(hào)選用U25，相鄰兩架U型鋼棚共用9根拉桿連接。現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)效果如圖2所示。

圖2 U型鋼現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)效果

受2301工作面采空區(qū)壓力以及2301工作面回采動(dòng)壓影響，2302回風(fēng)巷壓力顯現(xiàn)明顯，頂板及右?guī)蛧鷰r完整性較差。巷道破碎區(qū)較多，部分破碎區(qū)采用補(bǔ)打錨索及補(bǔ)網(wǎng)措施，起到了一定效果。

2 巷道圍巖塑性破壞區(qū)域特征

2.1 圍巖松動(dòng)圈探測(cè)原理

為了研究巷道圍巖松動(dòng)圈的大小進(jìn)而進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及支護(hù)效果分析，現(xiàn)利用CXK6-Z礦用本安型鉆孔成像儀探測(cè)三元中能煤業(yè)2302工作面回風(fēng)巷。鉆孔成像儀主要由主機(jī)、探頭及連接線、深度計(jì)數(shù)器組成，如圖3所示。

圖3 CXK6-Z礦用本安型鉆孔成像儀

其探測(cè)原理為根據(jù)圍巖裂縫探測(cè)柱狀圖，引入圓形度概念對(duì)被測(cè)物體邊緣復(fù)雜程度的真實(shí)性進(jìn)行判斷[13]。圓形度計(jì)算公式為：

式中，C為圓形度；P為圍巖裂縫的周長(zhǎng)；A為圍巖裂縫的面積。

圓形度C值越大，此裂縫可能是真裂縫；圓形度C值越小越接近1，則此裂縫是偽裂縫。真裂縫多的區(qū)域，即圖像分析中C值大的區(qū)域，可判斷認(rèn)為是圍巖的破裂區(qū)(松動(dòng)圈);裂縫明顯較少或偽裂縫多的區(qū)域(C值多接近1)可判斷認(rèn)為是圍巖的微破裂區(qū)[14]。

2.2 巷道松動(dòng)圈測(cè)試方案及工藝

在回風(fēng)巷布置10組探測(cè)孔，每組測(cè)孔間距200m，每組包括2個(gè)幫孔和1個(gè)頂孔。頂孔孔深為6～8m，幫孔孔深為4～6m，根據(jù)探測(cè)結(jié)果，孔深完全滿足條件。

巷道圍巖松動(dòng)圈測(cè)試工藝流程：

(1)鉆進(jìn)測(cè)試孔，可用普通煤幫錨桿鉆機(jī)(煤電鉆)施工φ28mm鉆孔。幫孔打在腰線位置，頂孔打在頂板中線位置。

(2)鉆孔煤粉清理，將鉆孔內(nèi)煤粉、鉆渣清理干凈，孔鉆進(jìn)至指定位置后，將鉆機(jī)水閥開至最大沖洗鉆孔2min。

(3)具體測(cè)試過程為沖洗鉆孔完畢后，放置30min，待孔內(nèi)水排盡后，開啟設(shè)備，將探頭利用可接長(zhǎng)鋼桿以1m/min的速度勻速推進(jìn)至孔底，整個(gè)過程中，應(yīng)保證探頭清晰，避免探頭被水或煤粉遮擋。

2.3 巷道圍巖松動(dòng)圈觀測(cè)結(jié)果

共提取30組鉆孔圖像，以距聯(lián)巷200m左幫孔為例，通過計(jì)算繪制圍巖裂隙圓形度曲線，如圖4所示。

圖4 距聯(lián)巷200m左幫孔圓形度與孔深關(guān)系曲線

由圖4可以看出，鉆孔深度在0.81～1.23m時(shí)，圓形度變化量較大，當(dāng)孔深為1.1m時(shí)，圓形度為8.42，當(dāng)孔深增加到1.13m時(shí)，圓形度為2.25，隨著孔深的進(jìn)一步加大，圓形度始終在1.01～4.12區(qū)間內(nèi)，沒有發(fā)生較大幅度變化，因此，確定此鉆孔松動(dòng)圈范圍為1.1m。

同理計(jì)算得出剩余鉆孔的松動(dòng)圈范圍，結(jié)果見表1。2302工作面回風(fēng)巷的探測(cè)孔較運(yùn)輸巷條件要差，回風(fēng)巷工作面?zhèn)葞退蓜?dòng)圈為1.1～3.5m，平均2.2m，頂板松動(dòng)圈為1.2～3.9m，平均2.5m，煤柱側(cè)幫松動(dòng)圈范圍為0.9～2.9m，平均2.1m。從鉆孔結(jié)果分析，回風(fēng)巷巷道兩幫圍巖松動(dòng)圈大部分在2.3m范圍內(nèi)，兩幫受采動(dòng)影響松動(dòng)圈范圍在巷道錨固區(qū)外，煤體破碎區(qū)較多，頂板松動(dòng)圈范圍相對(duì)較大，巷道整體支護(hù)難度較大。

表1 回風(fēng)巷圍巖松動(dòng)圈觀測(cè)結(jié)果分析

3 巷道錨桿支護(hù)系統(tǒng)效果分析

針對(duì)三元中能煤業(yè)2302工作面巷道斷錨現(xiàn)象，采用錨桿動(dòng)力無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)2302工作面運(yùn)輸巷及回風(fēng)巷錨桿支護(hù)系統(tǒng)的支護(hù)效果進(jìn)行分析。

3.1 錨桿動(dòng)力無損檢測(cè)技術(shù)

錨桿動(dòng)力無損檢測(cè)儀(圖5)是基于聲波測(cè)試方法研制，該儀器可以對(duì)錨桿桿體及支護(hù)狀態(tài)在沒有任何損傷條件下快速、簡(jiǎn)便地測(cè)定其桿體的受力狀態(tài)(軸向受力)、桿體的自由段和錨固段長(zhǎng)度。適用于煤礦井下錨桿錨固長(zhǎng)度和軸向受力的隨機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)與支護(hù)質(zhì)量評(píng)價(jià)；煤礦井下錨桿支護(hù)巷道的施工質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)。

圖5 錨桿動(dòng)力無損檢測(cè)儀

3.2 錨桿無損檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

采用錨桿動(dòng)力無損檢測(cè)儀對(duì)中能煤業(yè)2302運(yùn)輸巷及回風(fēng)巷錨桿進(jìn)行軸力及錨固長(zhǎng)度檢測(cè)，對(duì)巷道右?guī)?、頂板、左幫分別每隔一定距離測(cè)試一根錨桿，測(cè)試范圍為錨桿支護(hù)巷道100～2450m內(nèi)，共測(cè)試錨桿301根，其中幫錨桿測(cè)試197根，頂錨桿測(cè)試數(shù)量為104根，平均間隔距離約為50m。

3.3 巷道錨桿錨固質(zhì)量評(píng)價(jià)

(1)錨桿軸力統(tǒng)計(jì)分析 錨桿軸力統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表2所示。根據(jù)錨桿實(shí)時(shí)工作載荷測(cè)試結(jié)果：回風(fēng)巷左幫錨桿受力正常率為79.17%，錨固異常錨桿占20.83%，錨桿軸力大小區(qū)間為20.9～69.7kN，錨桿軸力平均值為41.3kN，錨桿工作狀態(tài)基本正常；右?guī)湾^桿受力正常率為79.59%，錨桿軸力大小區(qū)間為22.4～83.4kN，錨桿軸力平均值為39.9kN；頂板錨桿受力正常率為78.85%，錨桿軸力大小區(qū)間為29.4～88.4kN，錨桿軸力平均值為57.4kN。

表2 回風(fēng)巷錨桿軸力統(tǒng)計(jì)結(jié)果

分析結(jié)果可知：軸力正常率，兩幫高于頂板；平均軸力大小的分布趨勢(shì)為回風(fēng)巷頂板>回風(fēng)巷左幫(開采幫)>回風(fēng)巷右?guī)?鄰近采空區(qū))。由此可以看出，頂板的平均軸力大于兩幫軸力，開采幫平均軸力大于非開采幫。

值得注意的是，根據(jù)對(duì)回風(fēng)巷錨桿測(cè)試結(jié)果深入分析，在回風(fēng)巷頂板的軸力測(cè)試結(jié)果中，正常錨桿的錨固軸力有22%大于70kN，這是導(dǎo)致回風(fēng)巷頂錨桿斷裂的主要原因?；仫L(fēng)巷右?guī)?鄰近采空區(qū))錨桿整體軸力普遍較低，但距聯(lián)巷800～950，1150，2000～2150m附近錨桿軸力顯著增大，應(yīng)力相對(duì)集中，應(yīng)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，避免斷錨、射錨事故發(fā)生。

(2)錨固長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)分析 回風(fēng)巷左幫，即開采幫錨桿的錨固長(zhǎng)度0.62～1.11m，平均0.92m，右?guī)袜徑煽諈^(qū)一側(cè)的錨固長(zhǎng)度在0.52～1.27m之間，平均為0.91m。頂板錨桿的錨固長(zhǎng)度低于兩幫，區(qū)間為0.54～0.99m，平均0.81m。整體而言，錨桿錨固長(zhǎng)度基本符合設(shè)計(jì)要求。

4 巷道危險(xiǎn)區(qū)域分類評(píng)價(jià)

三元中能煤業(yè)各巷道在現(xiàn)有支護(hù)基礎(chǔ)上，巷道支護(hù)存在的隱患主要來源于斷層、陷落柱、煤層厚夾矸、向斜、背斜。此外，在地質(zhì)構(gòu)造附近必定伴隨著應(yīng)力集中區(qū)域、煤層的節(jié)理層理發(fā)育程度較高等也是巷道危險(xiǎn)的誘發(fā)因素。因此，根據(jù)三元中能煤業(yè)巷道圍巖賦存實(shí)際情況，可將巷道危險(xiǎn)區(qū)域分類為：節(jié)理層理發(fā)育主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域、高應(yīng)力主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域、強(qiáng)烈采動(dòng)影響的危險(xiǎn)區(qū)域、地質(zhì)構(gòu)造主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域。

4.1 危險(xiǎn)區(qū)域劃分依據(jù)

(1)節(jié)理層理發(fā)育主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域 采用鉆孔窺視儀，可快速、清晰地觀測(cè)煤巖體中的節(jié)理、層理、裂隙等結(jié)構(gòu)面及離層[7]，確定巷道圍巖松動(dòng)圈，松動(dòng)圈內(nèi)的煤體發(fā)生塑性破壞，出現(xiàn)一個(gè)松弛破碎帶，根據(jù)圍巖松動(dòng)圈大小[8]，可對(duì)巷道節(jié)理層理發(fā)育主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行劃分。

(2)高應(yīng)力主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域 錨桿無損檢測(cè)技術(shù)，可以對(duì)錨桿桿體的受力狀態(tài)及桿體的自由段和錨固段長(zhǎng)度進(jìn)行快速測(cè)定[9]，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以判斷錨桿軸力大小及錨固長(zhǎng)度，通過分析錨桿軸力的分布特征，可以反映出巷道圍巖應(yīng)力集中程度，從而確定圍巖高應(yīng)力區(qū)范圍[10]，以此確定巷道高應(yīng)力主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域。

(3)強(qiáng)烈采動(dòng)影響的危險(xiǎn)區(qū)域 工作面自開切眼推進(jìn)，采空區(qū)面積逐漸增大，隨著工作面的推進(jìn)，將經(jīng)歷基本頂初次來壓、本工作面“見方”，與已采的工作面組成雙工作面“見方”等采動(dòng)階段，這些運(yùn)動(dòng)階段前后的頂板活動(dòng)高度增加、范圍加大，對(duì)工作面及工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷影響加劇[11-12]。同時(shí)，回風(fēng)巷受相鄰2301工作面回采動(dòng)壓影響，因而可認(rèn)為此處巷道屬于強(qiáng)烈采動(dòng)影響的危險(xiǎn)區(qū)域。

(4)地質(zhì)構(gòu)造主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域 地質(zhì)構(gòu)造帶區(qū)域劃分，可以對(duì)巷道內(nèi)斷層、褶皺、氧化帶、陷落柱等區(qū)域進(jìn)行確定，確定巷道地質(zhì)構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域或者軟弱圍巖區(qū)域，以此確定巷道危險(xiǎn)區(qū)域。

基于以上方法，確定不同類別的巷道危險(xiǎn)區(qū)域，在此基礎(chǔ)上，綜合各種方法所得結(jié)果，達(dá)到確定三元中能煤業(yè)各采準(zhǔn)巷道危險(xiǎn)區(qū)域的目的。

4.2 危險(xiǎn)區(qū)域劃分結(jié)果

(1)節(jié)理層理發(fā)育主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域劃分 鉆孔窺視結(jié)果表明，600m處頂孔裂隙較為發(fā)育，3.0～4.2m煤體比較破碎，右?guī)?.5m范圍內(nèi)煤體裂隙較多；1000m處，頂孔3.7m范圍內(nèi)煤體裂隙發(fā)育；1200m處，左幫孔基本上整體較為破碎；1400～1600m處頂孔2.9～3.9m范圍內(nèi)煤體裂隙發(fā)育；1600m處，右?guī)?.9m內(nèi)裂隙較為發(fā)育，左幫3.5m范圍內(nèi)裂隙較為發(fā)育、破碎。

從回風(fēng)巷整體上看，煤體裂隙較為發(fā)育；1600m處煤體裂隙最為發(fā)育，其次為1000m處煤體裂隙較為發(fā)育，各處頂板裂隙發(fā)育程度較高，兩幫情況相對(duì)好。600，1000，1200，1400，1600m可確定為節(jié)理層理發(fā)育主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域。

(2)高應(yīng)力主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域劃分 根據(jù)回風(fēng)巷錨桿軸力檢測(cè)結(jié)果，距聯(lián)巷600～950m位置多處頂板錨桿軸力達(dá)到80kN以上，巷道右?guī)洼S力普遍偏大，屬明顯的應(yīng)力集中區(qū)；1150m處右?guī)湾^桿軸力達(dá)到83.4kN、左幫錨桿軸力達(dá)到61.6kN，也有明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象；此外1400～1500，1700～2000以及2150m處錨桿軸力普遍較大，均屬于高應(yīng)力主導(dǎo)危險(xiǎn)區(qū)域。

(3)強(qiáng)烈采動(dòng)影響的危險(xiǎn)區(qū)域劃分 根據(jù)工作面強(qiáng)烈采動(dòng)影響條件下巷道危險(xiǎn)區(qū)域確定方法，在本工作面推進(jìn)步距30m左右時(shí)、工作面推進(jìn)至“單工作面‘見方’”(即推進(jìn)1個(gè)工作面長(zhǎng)度260m)時(shí)、工作面推進(jìn)至“雙工作面‘見方’”(即推進(jìn)2302，2301工作面長(zhǎng)度之和510m)時(shí)、工作面回風(fēng)巷進(jìn)入鄰近2301工作面回采動(dòng)壓影響帶時(shí)，均為巷道危險(xiǎn)區(qū)域，由此確定2302工作面回風(fēng)巷危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)?000，1540，1790和2020m。

(4)地質(zhì)構(gòu)造主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域劃分 根據(jù)巷道地質(zhì)構(gòu)造帶區(qū)域內(nèi)斷層、褶皺、風(fēng)化帶、陷落柱、角礫巖侵入?yún)^(qū)等區(qū)域位置判定，確定巷道地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域或者軟弱圍巖區(qū)域，以此確定巷道危險(xiǎn)區(qū)域。根據(jù)2302工作面地質(zhì)構(gòu)造圖，確定回風(fēng)巷共有3處地質(zhì)構(gòu)造帶區(qū)域，確定為巷道危險(xiǎn)區(qū)域，即X20陷落柱位于回風(fēng)巷東側(cè)，最近處距離32m，距聯(lián)巷578m，長(zhǎng)度158m；距聯(lián)巷1707m處，有斷層1條，H1=1.4m，∠=50°；距聯(lián)巷2026m處，有斷層1條，H2=3m，∠=45°。

4.3 巷道危險(xiǎn)區(qū)域綜合評(píng)價(jià)

綜合鉆孔窺視、無損檢測(cè)、地質(zhì)構(gòu)造帶及現(xiàn)場(chǎng)勘察等分析方法，綜合確定各采準(zhǔn)巷道危險(xiǎn)區(qū)域，建議對(duì)以下危險(xiǎn)區(qū)域加強(qiáng)礦壓觀測(cè)并及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。

(1)節(jié)理裂隙發(fā)育主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域：300，900，1500和1900m。

(2)高應(yīng)力主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域：600，700，800，900，950，1100，1400，1500，1700，1800，1900，2000和2150m。

(3)強(qiáng)烈采動(dòng)影響主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域：1000，1540，1790和2020m。

(4)地質(zhì)構(gòu)造主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域：578，1707和2026m。

綜合各種方法所得巷道危險(xiǎn)區(qū)域，確定各種方法下巷道高危區(qū)域，分別為300～330，700～710，900～920，960～1100，1500～1540，1900和2000～2020m，如圖6所示。

圖6 巷道危險(xiǎn)區(qū)域綜合劃分(有色區(qū)域?yàn)槲ｋU(xiǎn)區(qū)域)

5 結(jié) 論

(1)采用鉆孔窺視技術(shù)對(duì)三元中能煤業(yè)回采巷道圍巖松動(dòng)圈進(jìn)行了測(cè)試，2302工作面回風(fēng)巷兩幫圍巖松動(dòng)圈大部分在2.3m范圍內(nèi)，兩幫受采動(dòng)影響松動(dòng)圈范圍在巷道錨固區(qū)外，煤體破碎區(qū)較多，頂板松動(dòng)圈范圍相對(duì)較大，巷道整體支護(hù)難度較大。

(2)采用錨桿無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)2302工作面回風(fēng)巷錨桿錨固質(zhì)量進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明兩幫錨桿正常率高于頂板。錨桿軸力的分布趨勢(shì)為：回風(fēng)巷頂板>回風(fēng)巷左幫(開采幫)>回風(fēng)巷右?guī)?鄰近采空區(qū))。頂板的平均軸力大于兩幫軸力，開采幫平均軸力大于非開采幫。

(3)錨桿無損檢測(cè)結(jié)果表明：回風(fēng)巷頂板有1/3的錨桿錨固軸力大于70kN，這是導(dǎo)致回風(fēng)巷頂錨桿斷裂的主要原因。回風(fēng)巷右?guī)?鄰近采空區(qū))錨桿整體軸力普遍較低，但距聯(lián)巷800～950，1150及2000～2150m附近錨桿軸力顯著增大，應(yīng)力相對(duì)集中，應(yīng)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，避免斷錨、射錨事故發(fā)生。

(4)根據(jù)三元中能煤業(yè)巷道圍巖賦存情況，將巷道危險(xiǎn)區(qū)域劃分為節(jié)理層理發(fā)育主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域、高應(yīng)力主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域、強(qiáng)烈采動(dòng)影響的危險(xiǎn)區(qū)域、地質(zhì)構(gòu)造主導(dǎo)的危險(xiǎn)區(qū)域。根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域的分類及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，可以改變現(xiàn)有的礦壓監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)平均布置方案，將測(cè)點(diǎn)重點(diǎn)布置在確定的危險(xiǎn)區(qū)域中進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和支護(hù)改進(jìn)。

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[責(zé)任編輯：鄒正立]

2017-02-17

10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2017.04.014

鄭金平(1981-)，男，山西呂梁人，工程師，主要從事煤礦安全高效開采技術(shù)及管理工作。

鄭金平.三元中能煤業(yè)采準(zhǔn)巷道危險(xiǎn)區(qū)域劃分與評(píng)價(jià)[J].煤礦開采，2017，22(4)：52-56.

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1006-6225(2017)04-0052-05