三软煤巷强力复合支护技术.pdfVIP

2012年第2期 中州煤炭 总第 194期 三软煤巷强力复合支护技术 张春光，孟 迪 ，张万辉 (河南大有能源股份有限公司 石壕煤矿 ，河南 三 门峡 472123) 摘要 ：石壕煤矿属于典型的三软煤层 ，巷道支护问题影响了矿井的快速发展。通过对三软煤层破坏原因的分 析，结合石壕煤矿实际情况，提出了“u型钢棚 +锚杆 +锚索+钢带+喷浆 +工字钢点柱 (穿柱鞋)”强力复 合支护方案。经现场试验及 围岩变形观测分析，该支护方式能够有效控制巷道的强烈变形 ，降低巷道维修成 本 ，从而解决三软煤层支护 困难的问题 。 关键词 ：三软煤巷 ；复合支护 ；变形观测 中图分类号：TD353 文献标志码 ：B 文章编号：1003—0506(20l2)02—0014—03 河南大有能源股份有限公司石壕煤矿位于河南 (3)地质构造情况。二采 区下 山为单斜构造 ， 省西部 ，于 20世纪80年代中期建成投产 ，可采煤层 根据矿井地质资料及二采区下 山掘进时揭露情况 ， 为二叠系山西组二 煤层 ，煤层呈粉末状 ，松软易冒 12221工作面下部为 F45断层 ，落差 0—60m，该断 落，顶底板岩性主要为细砂岩、砂质泥岩、炭质泥岩、 层已经作为 12221工作面的边界 ，但预计在工作面 泥岩 ，岩性 较软，强度 较低 ，属 于典型的三软煤 运输巷、回风巷掘进过程 中，派生断层仍会对掘进造 层 。。目前 ，矿井煤巷掘进仍采用单一的棚式支护 成影响 ；另外有 2条 断层 F108(266。 85。，H=5 技术 ，巷道变形快 ，变形量大 ，支护效果差 ，二次修复 m)、F109(254~ 90。，H=7m)会对两巷 的掘进 工 率达到80％，甚至出现多次修复 ，影响了矿井正常 作造成影响。 的生产接替，阻碍了矿井快速发展。因此 ，深入细致 2 三软煤层巷道破坏原因分析 研究复杂条件下的煤巷支护技术 ，寻找新 的支护方 式 ，选取科学合理 的技术参数 ，是保证矿井安全生 (1)上覆岩层影响。巷 道埋 深较大 ，单 一的棚 产 、实现高产高效的必要前提 。 式支护不能承受上覆岩层 的压力，由于岩体 的流变 作用 ，支架必然发生变形 ，从而造成巷道支护结构的 1 研究区条件 破坏 。 (1)煤层赋存条件 。12221工作面位于石壕煤 (2)围岩特性影 响。煤层松软呈粉末状 ，顶底 矿二采区下山南翼 ，设计走向长500m，倾斜长 150 板均为泥岩、砂质泥岩及灰质泥岩 ，巷道围岩强度 m，地面标高为 +650～+690m，井下标高为 +80～ 低 ，变形量大 ，变形速度快 ，巷道施工时极易出现底 +110m；煤层倾角 8。一15。；煤层厚度变化较大 ，平 鼓 ，从而使两帮及顶板变形加剧 ，松动范围扩大 ，矿 均 6m；局部含夹矸 ；煤层呈粉末状 ，易碎、易片帮 冒 压显现 明显 。 顶，煤层坚固性系数为0．5～0．8。 (3)碎胀作用影响。岩层 中夹矸为固化程度很 (2)煤层顶底板岩性 。煤层直接顶为泥岩 、炭 低的泥岩，夹矸及煤遇水变软 ，发生膨胀 ，在上覆岩 质泥岩，厚 0．2—1．4m，强度低 ，易碎 ，遇水易膨胀； 层的作用下，夹矸及煤被挤压出，从而造成棚式支护 基本顶为大 占砂岩 ，浅灰色 ，成分 以石英为主，长石 的变形。 屑岩次之 ，局部裂 隙发育，有淋水 ；直接底为灰黑色 (4)工作面回采影响。由于生