薄层状碎裂顶板综采开切眼锚网支护技术研究.docVIP

薄层状碎裂顶板综采开切眼锚网支护技术研究 第22卷第l2期 2003年l2月 煤炭技术 CoalTechnology Vo1.22.Nol2 Dec..2003 薄层状碎裂顶板综采开切眼锚网支护技术研究 王仲棉 (神华海勃湾矿业公司,内蒙古乌海016000) 摘要:结合平沟煤矿9层顶板情况,介绍了薄层状煤岩互层碎裂顶板大断面开切眼锚,网,锚索,托梁组合锚杆 系统的研究应用,并介绍了对围岩监测的重要意义和该技术的推广意义. 关键词:锚网支护;破碎煤岩互层顶板;大断面 中图分类号:TD353文献标识码:A文章编号:1008—8725(2003)12—0040—03 0前言 近年来随着我公司机械化程度的迅速发展,综采工作面 不断增加,公司综采工作面搬家次数增多,其搬家速度,安全 及搬家费用的高低,直接影响煤炭产量和生产成本.因此对 综采大断面开切眼改变传统架棚支护,采用锚网支护技术的 研究应用有着十分重要的意义. 1概况 根据我公司的实际情况,公司首先从平沟煤矿9层,条 件最困难的综采开切眼人手,与太原理工大学采矿工艺研究 从观测情况可以看出:①切眼中下段围岩变形较小时. 尤其是机巷向上30nl段,顶板只有局部少量表面离层,底鼓 现象不明显,两帮位移量很小.②切眼中上段变形相对较 大,尤其是风巷向下累计有30nl,后期变形明显增大,底鼓严 重,老塘侧帮位移大,顶板下沉量加大,出现了老塘侧单体支 柱赤脚,工字钢梁弯曲现象,安装前进行了多次改棚,卧底. ③导峒部分变形明显大于刷大部分.这是由于导峒部分施 工超前刷大部分3个月,累计变形所致.④巷道处于掘进影 响期内,以顶板浅部离层为主,巷道开挖610d后处于掘后 稳定期,变形以底鼓,顶板深部离层和老塘侧位移为主.⑤ 施工工期长,是导致变形量增大的主要因素. 3.2锚杆工作阻力状况 锚杆的工作阻力是通过设置液压枕来实现的.液压枕 位于巷道顶板中部.从实测情况看,切眼中下段锚杆的工作 阻力较高,最大可达到6t,这与锚杆本身强度相比还有较大 富余量,同时也可看出,当锚杆初期受力较大时,控制围岩变 形较好,后期增长速度比较均匀,绝对值反而小,这说明我们 通过提高初锚力控制围岩变形的基本原理;风巷向下2O～3O nl处受断层构造影响,顶板泥岩十分破碎,锚杆的工作阻力 普遍较小,初锚力低,无法有效控制围岩的变形,需要通过套 棚来加强顶板.在施工过程中,我们还定期检测锚杆的锚固 力,检查结果与锚杆的工作阻力状况类似. 4技术经济分析 4.1支护费用 ①锚网支护费用:l4.23万元.②套工字钢梁费用:6.74 万元.③塘材,笆片,木料费用:1.574万元.④单体支柱租 赁费:l8.2万元. 合计支护费用:l4.23+6.74+1.574+18.2=40.74万元 4.2经济效益计算 841轻放切眼在没有留煤柱的情况下沿停采线施工成功 后,工作面由炮采改为轻放,单产,工效,资源回收率等都有 了大幅度提高,经济效益显着. (1)单产明显提高 采用炮采时,平均单产19800t;轻放开采时,平均单产 37200t,单产提高87.9%. (2)实现了减人提效 炮采时在册人数195人,全员工效4.2t/I;轻放开采后. 所共同进行lt;薄层状碎裂顶板综采开切眼锚网支护技术研 究》课题的研究,并取得了成功.随后又在其它各矿推广,从 开始5.8m宽的断面做到6.3m宽的断面.现在综采放顶煤 开切眼锚网支护巷道断面已达到7,0m以上.并不断摸索 经验,使该项技术在我公司得到了较成功的实践.现已经全 面推广到各回采巷道,峒室和交岔点的支护工艺中. 2锚网支护工艺 2.1地质生产条件 平沟9层顶板是我公司最难管理的,大断面开切眼极 为困难,顶板为薄层状煤岩复合顶板.在各岩层中,层理和 在册人数139人,全员工效10.2t/工,相比之下,减少人员56 人,工效却为原来的2.43倍. (3)提高了资源回收率 炮采期间,平均采高2.1nl,资源回收率仅为65.62%,平 均丢底煤1m以上,资源浪费十分严重,轻放开采以来,经统 计,资源回收率平均达到87,3%,折合平均采高2.8m,较炮 采时提高了21.68%. (4)经济效益显着 ①沿停采线直接改造,减少了煤柱损失,可多回收煤炭 资源30×140×2.8x1.4=16464t.②841工作面改为轻放 开采后,可多回收煤炭资源:410X0.7X150X1.4=60270t. ③产生的效益:按吨煤售价200元/t计算,价值(16464+60 270)x200=1534.68(万元(,扣除支护费用4o.74万元和吨 煤成本122.97元/t,纯利润:76734X(200—122.97)一4o.74= 591.08万元,经济效益十分可观. 4.3社会效益分析 (1)采用轻放回采减轻了工