较薄厚煤层孤岛综放工作面沿空掘巷围岩控制技术.pdfVIP

^童撼晨纠帔 2007年冲击地压防治专刊 较薄厚煤层孤岛综放工作面沿空掘巷围岩控制技术 侯宇刚，江兆利。吕卫东 (淄博矿业集团许厂煤矿，山东济宁272173) 摘要该文介绍了许厂煤矿4303孤岛工作面皮带顺槽沿空掘巷开展的合理窄煤柱宽度设计和巷道合理围岩控制技术的研 究。通过数值模拟分析巷道沿空掘巷煤柱留设，采用合理的左旋高性能的锚杆及锚索支护技术，现已取得良好的效果。 关键词 孤岛工作面 沿空掘巷钢铰线桁架 淄矿集团许厂煤矿位于济宁市区东北部，主采煤层为3 (2)研究4303皮带顺槽合理煤柱尺寸。借助目前岩土工 下煤层，在130采区孤岛工作面采用20m保护煤柱沿空掘程常用的方法eP-．：ll!线性数值分析方法，根据许厂煤矿的围岩 巷，得到了良好的支护效果和经济效益。 条件和孤岛工作面的尺寸，将煤柱宽度分别设计3m、6m、 但在接下来的430采区(采深比原采区加深200m)，巷道lOm、20m、5m煤柱和5m煤柱注浆加固，共计6个方案。研究 的压力增大，同时该采区断层和褶曲构造发育，对煤层条件 不同煤柱宽度条件下孤岛工作面回采巷道的变形，确定合理 变化的影响明显，在该采区4303孤岛工作面轨道顺槽中。采的煤柱尺寸。 用20m保护煤柱，同时采用预应力锚杆、锚索等加强支护措 (3)4303皮带顺槽合理围岩控制技术方案研究。根据以 施，巷道顶板出现了“网兜”，个别区域甚至出现冒落，锚索、 上煤柱尺寸的研究结果，提出4303皮带顺槽以高性能预应 锚杆断裂等现象，巷道施工后存在严重的安全隐患。 力锚杆为基础的初步控制技术方案。 为此，针对许厂煤矿4303孤岛工作面情况，在皮带顺槽 (4)4303皮带顺槽围岩变形的监测技术方案研究。通过 开展该条件下合理窄煤柱宽度设计和巷道合理围岩控制技 围岩变形监测，对支护中存在问题进行及时反馈，进一步对 术的研究。 4303两巷围岩控制技术方案的参数优化与修正。从而对430 采区深部沿空巷道的围岩控制进行技术指导，并确定经济合 1地质概况 理的支护方案。 4303工作面为孤岛面，上下分别为4301和4305工作面 5窄煤柱合理宽度确定 的采空区，4303皮带顺槽与4301工作面采空区相临。地面 标高约为+40al，井下在一464．4一一510．9rn左右，巷道埋深 合理窄煤柱宽度的确定可以从工程实践、理论计算、数 约500m左右。 值分析三个方面综合考虑。 巷道施工层位处于下二迭统山西组3下煤层及其顶底 板岩层中。煤层厚度3．8—4．5m，平均4．1m，煤层倾角0— 如果煤柱过窄，则开巷后煤柱易于迅速变形破裂而使锚 80，平均40。局部煤层含0．3m的炭质泥岩夹矸。 杆安设在破碎围岩岩中，使锚固力减弱、锚杆的支护作用降 2技术关键 低。通过极限平衡理论研究认为，合理的最小煤柱宽度B 为： 4303皮带顺槽道采用窄煤柱护巷时，巷道所处的应力环 B=xI+戈2+x3 境和围岩条件呈现明显的不均衡性，故其变形与破坏也将呈 式中：x．一因上区段工作面开采而在下区段沿空掘巷窄煤柱 现非均匀的特点。因此导致该类巷道变形破坏主要有以下 中产生的破碎区，其宽度按下式计算： 几种类型。(1)窄煤柱诱导型破坏；(2)顶板诱导型破坏；(3) 实体煤帮诱导型变形破坏；(4)底