断层破碎带区域巷道围岩差异性分类及关键控制对策

摘要

针对断层破碎带区域煤岩穿层巷道围岩失稳垮冒技术难题,以祁东煤矿6138回风巷为研究对象,在断层破碎带不同区域煤(岩)体物理力学参数测试基础上,采用岩体基本质量指标BQ理论计算、围岩松动圈实测、钻孔电视探测和数值模拟相结合的研究方法,将断层破碎带不同地段巷道围岩类型划分为3类:亚稳定型(Ⅲ类)、失稳渐变-趋稳型(Ⅳ类)和失稳渐变-垮冒型(Ⅴ类).继而依据围岩差异性分类控制标准,采用理论计算、数值模拟和工程类比方法,确定不同类型围岩分类控制技术方案,即:亚稳定型(Ⅲ类)围岩继续采用原有支护方式,失稳渐变-趋稳型(Ⅳ类)采用优化后的“新型水泥基锚固剂高强度全长锚固锚杆+高强度大延伸率锚索”支护方式,失稳渐变-垮冒型(Ⅴ类)围岩在“优化”基础上,辅加“底角锚杆+间歇式注浆”补强加固对策,并确定各项技术参数.工业性实践结果表明,采用分类控制技术方案后,原Ⅴ类围岩的顶底板收敛率由9.7％下降至6.5％,两帮收敛率由8.6％下降至6.2％,即由失稳垮冒型(Ⅴ类)转变为渐变-趋稳型(Ⅳ类),提高了破碎煤岩体的自身承载能力及抗变形能力,确保了断层破碎带不同区域巷道掘进施工安全.