厚煤层综放工作面矿压显现规律及其支护技术研究 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 2013年第12期 doi：10．1 1799／ce2013 12024 厚煤层综放工作面矿压显现规律及 其支护技术研究 任建喜，孟 昌，占有名，史景阳，孙杰龙，李 龙，贺小俪，郭 颖 (西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西西安 710054) 摘 要：对黄陵建庄煤矿4 103厚煤层综放工作面矿压显现规律进行现场监测研究，结合 4 103回风巷的破坏特征，制定了4 103回风巷的加强支护方案及相应监测方案。结果表明， 老顶初次来压平均步距为59．11TI，老顶周期来压平均步距为21．05m；来压时动载荷系数平均值 为1．39，矿压显现比较强烈。4I2103回风巷支护方案加强之后，在回采的过程中该巷道围岩比 较稳定，说明加强支护方案设计是合理的。研究结果对类似条件下厚煤层综放工作面巷道的支护 方案设计具有重要参考价值。 关键词：厚煤层；综放工作面；矿压显现规律；支护技术 中图分类号：TD323 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2013)12-0064-04 综放式开采具有高产、高效和安全的综合优势，这种 环进度0．8m，采高3．2m，放顶煤厚度2．8m。在4 103综 开采方式将在今后相当长的一段时间内成为我国煤炭生产 放工作面回采期间，回风巷围岩受到了不同程度上的破坏。 的主要发展方向 J。随着煤矿井下开采深度、开采强度 1．2 4 103回风巷原支护设计 和支撑压力的增大以及地质条件的复杂性，巷道压力显现 4。103工作面回风巷断面尺寸为：宽×高=5．8m× 剧烈变化 ，这已造成煤矿工作面巷道呈不同程度的破坏。 3．6m，在顶板稳定的情况下采用W形钢带(尺寸为5400mm 为了使工作面巷道支护设计更加合理，同时保证采区安全 ×220mm×2．5mm)、锚杆(~20mm×2500mm，锚固长度 生产，就需要对其矿压显现规律进行深入研究 ，以便 900mm，间排距 800mm×800ram)、锚索 (中17．8mm× 为动压影响下的工作面巷道支护提供依据。研究 表明： 7100ram，锚固长度1500mm，间排距1600mm×1600mm)及钢 通过加强围岩支护强度可以减少工作面巷道受动压影响。 筋网联合支护形式，顶锚索采用 “2—3—2”布置形式，巷 本文以黄陵建庄煤矿4 103综放工作面为依托，采用现场 道断面支护形式如图1所示。 监测的手段对工作面矿压显现规律进行研究，结合4 103 回风巷的破坏特征，制定了4 103回风巷的加强支护方案 及相应监测方案。目的是对厚煤层综放面工作面巷道支护 方案优化设计和安全生产提供技术支撑。 1 4 103回风巷原支护及破坏特征 1．1 工程概况 黄陵建庄煤矿4 103综放工作面位于一盘区4 102 T作面西侧，该lT作面走向长1650m，倾向200m，面积 说明：锚索直径17．8mm，长度7100mrn；顶 330000m ，煤层埋深580m，平均厚度为8．15m，平均倾角 部和帮部锚杆直径20mm，长度2500mm： 为3。。该工作面主采4I2煤层，为Ⅱ类自燃煤层，煤层结 采用w型钢带 构简单，中等硬度。lT作面的直接顶为粉砂岩，平均厚度 图1 4 103回风巷道断面支护示意图 为10．54m，基本顶为中、细粒砂岩，平均厚度为6．93m， 直接底为粉砂