千米埋深采区硐室群集中布置设计 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 2011年第1期 千米埋深采区硐室群集中布置设计 王兆申 ，李高传 ，张福景 (1．山东王晁煤电有限公司，山东台儿庄 277400；2．中煤国际工程集团南京设计研究院，江苏南京 210031) 摘 要：随着开采深度的增加，深井大型硐室群的围岩控制与支护越来越困难，采掘工作面 发生冲击地压的危险大大增加。滕东生建煤矿优化大埋深采区泵房等硐室群与采区下山集中布置 设计，科学选择硐室及巷道层位，适当加大硐室之间、硐室与巷道之间的岩柱，采用高强耦合一 次支护与浇灌钢筋混凝土二次支护相结合，解决了大埋深采区泵房等硐室群与下山集中布置的支 护难题，避免了在停采线形成煤层凸角应力等不合理的应力集中，有利于开采深井强冲击倾向煤 层防治冲击地压。 关键词：深井；硐室群；设计优化；冲击地压 中图分类号：TD21 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2011)01-0004-03 随着开采深度的增加，地质环境不断恶化。深井高地 1016m，平均重度取23kN／m ，自重应力为24MPa，硐室群 应力给采掘工作面围岩控制及支护带来了很大困难。同时， 开挖后集中应力水平最高达48．1 MPa。 随着采深的加大，采掘工作面发生冲击地压的危险大大增 首采区下车场及采区硐室群设计均布置于3 煤层底板 加。国内外研究表明，开采深度越大，冲击矿压发生的可 细粒砂岩中。由于受断层摆动影响，采区泵房等硐室群所 能性也越大。开采深度与冲击矿压发生的概率基本成正比 处层位局部变为3 煤层及泥岩，煤层及泥岩均、裂隙发 例关系。开采深度小于350m时，冲击矿压发生的概率很 育，强度很低，自身承载能力差，给首采区硐室群的围岩 低，开采深度400—600m时，冲击矿压的概率将逐步增加， 控制及支护带来了很大困难。 从600m开始，随着开采深度的增加，冲击矿压发生的频次 2 采区硐室群布置方案 和强度急剧增加。滕东生建煤矿首采区开采深度达900～ 1200m，冲击地压是威胁矿井安全生产的主要灾害。 2．1 首采区硐室群布置原则 首采区地质构造比较复杂，硐室群埋藏深、地压大， 1 工程概况及地质条件 煤层及顶板均具有冲击倾向性，因此硐室群布置必须遵循 滕东生建煤矿首采区主采下二叠统山西组3 煤层，煤 以下原则。 厚4．6—7．2m，平均6．2m。其直接顶为4～6m厚的中粒砂 1)硐室群应布置在稳定、无冲击倾向的岩层中，有利 岩，直接底为细粒砂岩。3 煤为具有强冲击倾向性的煤 于硐室的支护及防治冲击地压。 层，其顶板为具有强冲击倾向性的顶板岩层。 2)硐室群布置尽可能减少对工作面的影响，避免在停 采区地质构造复杂程度属中等偏简单，高分辨率三维 采线形成煤层凸角应力集中，以有利于工作面防治冲击 地震勘探共解释断层21条，其中落差≥20m的3条，10m 地压。 ≤落差20m的4条，5m≤落差10m的10条，落差5m 3)充分考虑硐室群与下山之间的层位关系及原岩应 的4条。 力、构造应力、采动应力的影响，最大限度的避免应力集 首采区采用走向长壁综采放顶煤工艺，设集中轨道下 中，有利于硐室群的支护。 山、集中胶带下山、专用回风下山三条下山，集中胶带下