内蒙古不连沟煤矿特大断面切眼联合支护技术

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1、能源技术与管理2013年第38卷第2期24EnergyTechnologyandManagementV0L38No．2doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2013．02．009内蒙古不连沟煤矿特大断面切眼联合支护技术张全峰，牛学超，马强(1．中煤矿建第三十工程处，安徽宿州234000；2．北京工业职业技术学院建筑工程系，北京100042)[摘要]为了解决内蒙古不连沟煤矿松软地层中宽度为9．2m特大断面切眼支护难题，采用了先掘进工作面内侧宽度为5．5Ill切眼，尔后掘进外侧宽度为3．7131_切眼的分次成巷施工方法。在

2、锚网索支护的基础上，探索了增加锚吊梁和点柱等加强支护的措施；通过切眼顶板的注浆，实现了围岩补强加固的目的。这种联合支护技术，增强了支护结构体的刚度，改善了松软围岩的力学参数。实践证明，该技术实现了内蒙古不连沟煤矿软岩大断面切眼的成功支护，并可以在地质和工程条件类似的大断面切眼支护设计中推广使用。[关键词]切眼；锚吊梁；注浆；联合支护[中图分类号]TD353[文献标识码]A[文章编号]1672_9943(2013)o2O24-O30引言底板的地质柱状如图l所示。柱状岩石名称层厚／m累计深度／m在我国内蒙古、新疆等西部部分地区，煤层厚K3粗砂

3、岩0．0～16．7150．6度大，大都符合综合机械化采掘的条件。在切眼掘细砂岩O．0～l38155．9进施工过程中，往往采用综掘机破煤和运输。切眼粉砂岩0．0～3．6l58施工完成以后，要求安装大型综采机械。这些采掘／8—机械的应用，要求切眼有足够大的断面尺寸。然．．泥岩或砂岩0．0～9．9161．3而，该区域部分煤层及其顶底板由泥岩和砂岩组6煤层(夹矸4～7层厚1．3～l2．0～23．7l81．8成，强度低，整体破碎，这些围岩条件导致切眼支2．1II1)护困难。处于软岩中的不连沟煤矿F6103工作面砂黉涎岩0．5～1．6l82．9切眼断

4、面宽度为9_3In，属于特大断面切眼，支护细砂岩0．0-6．5185．8难度特别大。为此，在通常锚网索联合支护的基础炭质泥岩0．5～15l86．6上，合理地增加了锚吊梁、点柱等支护方式，对顶＼l3细砂岩1．2～3．9l89．3板进行了注浆补强，形成了特大断面切眼稳定的支护体系，实现了切眼的安全施工和使用。：Ii．．粗砂岩4．3~7．8l94．91切眼的生产地质条件图1W101采区煤层及顶底板地质柱状图该工作面直接充水源为上部砂岩裂隙含水F6103工作面切眼位于不连沟煤矿6号煤层，该含水层富水性弱，补给源不充分，预计在掘层，该煤层的顶底板主

5、要由泥岩、粘土岩、炭质泥进过程中该面正常涌水量为0～3m3／h，最大涌水岩组成，部分由粉砂岩、细砂岩及砂岩组成。岩石量为5m3／h。的普氏硬度在2．5～4．5之间，RQD值在58％～65％切眼断面为矩形，净宽9200mm，净高之间。岩体完整性中等，单轴抗压强度干燥状态下3550／nm，断面面积为32．66I13_，切眼全长240m。在15．5～44．4MPa之间，饱和状态下在5．38～l8．10MPa之间，均小于30MPa；软化系数在2支护设计0．34～0．44之间，顶底板均属松软岩层。6煤及其顶2．1切眼施工方法由于F6103切眼断面较

6、大，采用分次施工的基金项目：北京市教委科技发展面上项目(KM20121085方法。从皮带机巷开始开切眼，先沿采空区一侧掘3003)；北京市教委科技创新平台项目“实验设备的开发利用与冲击矿压预测预报研究”(XM2008—014225—055710)进，第一次掘进切眼的宽度5．5in、高度3．7in，锚能源技术与管理2013年第38卷第2期26EnergyTechnologyandManagementV01．38No．2第二次掘进时，顶板锚索仍按矩形布置，每排当第一次掘进结束、切眼施工完毕并与回风布置4根，间距为1500mm，排距为l000m

7、m，锚巷贯通后，及时进行先期已经掘进切眼的单体液压索规格、锚固方式同第一次掘进相同。支柱补强支护；第二次切眼施工过程中，滞后迎头2．3．3集束锚索支护20m进行另一半切眼的单体液压支柱补强支护。当切眼局部顶板地压显现明显时，采用集束锚第一次补强支护的单体支柱间排距为4500mmX索补强支护。集束锚索主要由锚索体和大托板组1000mm，第二次补强支护的单体液压支柱的间成，锚索的规格和正常顶板支护的锚索相同，大托排距为3000mmX1000mm。单体液压支柱作为板的规格为500mmX500mmX14mm。其上布置点柱使用，上部通过塑钢制作的柱

8、帽顶住锚吊梁，有5个孔，供5组锚索穿过，锚索孔径为28mm，钢柱帽规格为500mmX300mmX100mm；下部穿板孔径为30mm，孔数为5个，其尺寸如图3所示。柳木柱鞋，规格与柱帽相同。2．