古书院矿十五号煤层锚杆支护设计优化.pdfVIP

学兔兔 第15卷第6期 (总第97期) 煤 矿 开 采 Vo1．15No．6(Series No．97) 2010年l2月 Coal mining Technology December 2010 古书院矿十五号煤层锚杆支护设计优化 郑剑飞。，郭相平 (1．晋城蓝焰煤业股份有限公司古书院矿，山西 晋城048205；2．天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013) [摘 要] 针对古书院矿十五号煤顶板岩性为坚硬灰岩的条件，对巷道支护参数进行了优化， 加大了锚杆锚索的预紧力，放大了间排距，大幅提高了巷道掘进速度，节约了支护成本。 [关键词] 坚硬顶板；锚杆支护；优化 [中图分类号]TD353．6 [文献标识码]B [文章编号]1006—6225(2010)06-0044-02 Optimization of Anchored Bolt Supporting Design for 15th Coal Seam in Gushuyuan Colliery 研究表明，当锚杆预应力达到一定值时，可以 E，N77．5。E，最大水平主应力方向为北偏东方向。 减缓巷道顶板下沉和巷帮收缩。调查分析大量巷道 古书院矿盘区胶带巷掘进断面为13．52m ，掘进宽 冒顶事故发现，导致冒顶事故发生的原因除了锚杆 度为5．2m，掘进高度为2．6m。 强度和支护密度不够外，更重要的原因是锚杆的预 2 锚杆支护设计方法 应力不够，导致巷道在掘进初期就出现大量的新的 裂隙和围岩变形。而增加锚杆预应力则可以适当地 大量实践经验证明，单独采用任何一种方法都 放大锚杆间排距，降低锚杆支护的成本。 不符合巷道围岩复杂性和多变性的特点，因而达不 到理想的设计效果。只有采用包括试验点调查和地 1 巷道地质条件 质力学评估、初始设计、井下监测和信息反馈、修 试验巷道为古书院矿15号煤3条盘区大巷， 正设计和日常监测的动态信息设计方法，才是符合 沿煤层顶板掘进，部分区域需要破底。l5号煤层 井下巷道围岩特性的科学的设计方法。其中试验点 位于太原组下部，上距9号煤层28m左右，煤厚 调查包括围岩强度、围岩结构、地应力及锚固性能 0．81～3．56m，平均1．98m。局部结构复杂，夹矸 测试等内容，在此基础上进行地质力学评估和围岩 最多达5层，厚度多在0．50m以下。该煤层全区 分类，为初始设计提供可靠的参数。采用数值计算 可采，属稳定煤层。 和经验法相结合的方法进行，根据围岩参数和已有 15号煤层直接顶板为K，石灰岩，厚7．54～ 实测数据，确定出比较合理的初始设计。然后将初 11．38m，平均9．0m左右，单向抗压强度53．6～ 始设计实施于井下，并进行详细的围岩位移和锚杆 212．9MPa，平均101。6MPa；单向抗拉强度2．2～ 受力监测，根据监测结果验证或修正初始设计。正 6．1MPa，平均4．0MPa，抗剪强度5．7—16．0MPa， 常施工后还要进行日常监测，保证巷道安全。 平均13．2MPa，属坚硬型顶板。 3 原巷道支