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《极松软煤层掘进工程锚网带支护工艺探究应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、极松软煤层掘进工程锚网带支护工艺探究应用【摘要】通过对“两软一硬”不稳定煤层的煤岩特征等地质条件分析研究，设计选取合理的支护方式和支护参数，结合现场实际情况采取有效地安全技术措施，实现极软煤层地质条件下的锚网带支护方式，解决矿井顺槽掘进工作面掘进效率低下，支护成本高，支护断面小，巷道变形量大等问题，实现提高劳动效率，增加支护强度，节约支护成本的目的。【关键词】极松软煤层、锚网带支护、支护成本、优化改革云煤二矿主要开采位于山西组下统的二1煤层，该煤层赋存不稳定，厚度变化大，质软且松散，顶板坚硬，底板较软，属“两软一硬”不稳定煤层。根据已有地质资料和已揭露情况显示，由于该煤层
2、受构造运动挤压，发生了层间滑动,致使原生煤岩结构遭破坏，开采区内多为裂煤、糜棱煤等构造煤，结构松散，煤层硬度系数低(f=0.2—0.5),因此矿井回采巷道难以实现锚网带支护，而传统的架棚支护极易发生支架变形和片帮冒顶现象，影响矿井安全生产。1、问题提出云煤二矿生产能力75万t/年，矿井下布置一个生产采区，采区内布置一个综采工作面生产，矿井采煤工作面均沿煤层走向布置，因煤层地质和支护技术落后原因，在2009年以前采煤工作面上下顺槽均采用工字钢架棚支护。随着矿井机械化水平和生产能力的不断提高，这种传统的被动支护方式已不能满足矿井安全生产的需要，存在着掘进效率低下，支护成本高，
3、支护断面小不能满足通风、运输和行人安全要求，支架承压能力小，巷道变形量大，维修工程量大以及失修巷道维修困难等问题。若不在顺槽支护方式上优化改革，将严重制约矿井生产力的进一步发展，且在今后的生产过程中将面临着严重的安全隐患。而矿井所采煤层结构松散，煤层硬度系数低，煤体相对于锚杆的紧固力差，所暴露煤壁短时间内易发生片帮，难以实现大断面锚网带支护。为从根本上解决上述问题，矿井技术人员与相关院校结合，针对该煤层地质特征和矿井实际情况，计划对其顺槽支护方式进行优化改革，实现极松软煤层内的顺槽锚网带支护方式。2、工程概况现场研究实施场地为22201准备综采工作面上下顺槽，该工作面设计
4、走向长度1320m,煤层厚度0.7-&0m,平均煤厚4.0m,工作面可采储量约110万t。该工作面煤层走向赋存不稳定，在其外段局部地段煤厚7.0-8.Om,里段煤厚在4.0m以下，煤层硬度系数小（信0.2-0.4）,适合进行锚网带支护研究试验。根据该工作面设计要求，其上、下顺槽支护断面必须达到10m2以上，下顺槽每200米设置一处长度为60米的12.5m2大断面，以满足生产期间设备列车的存放要求。3、支护方式研究3.1矿井煤岩特征所开采的二1煤层为黑色，以粉、粒状为主，少量呈碎屑状，质软而松散，煤的原生结构遭破坏，呈现经层间挤压、揉搓的构造煤特征，一般呈粉状，局部地段夹有
5、透镜状块煤,真密度为1.50t/m3,视密度为1.40t/m3。根据实际生产过程中揭露出的情况和现场抽样结果，掘进过程中煤壁平均暴露在工作面风流中30min便会出现片帮流煤现象，局部地段会出现“随掘随片”情况。已掘巷道在巷帮煤壁1.0m以里为未出现裂隙的实体煤，部分地段超过1.0m。二1煤层直接顶板为砂岩、粉砂岩，稳定性好，局部分布有少量炭质泥岩、泥岩和沙质泥岩伪顶。直接顶厚度在2旷4m间。老顶为中粒砂岩，稳定性好。煤层底板以泥岩为主，局部有炭质泥岩和粉砂岩，稳定性一般。3.2、分析确定支护方式支护方式的确定：本着满足工程设计所要求的安全生产空间的基础上，选择支护强度高，
6、掘进速度快，维修方便且支护成本低的支护方式。根据上述煤岩层特征确定，除部分煤层较厚地段使用29#U型钢沿底板抬煤支护外，在煤层厚度小于4m地段均采用锚网带支护，沿煤层顶板掘进，在巷宽超过4m和煤层顶板破碎地段打锚索加强支护。巷道规格如图1所示3.3、支护参数选取锚杆：(1)锚杆长度计算L=KII+L1+L2式中L—锚杆长度,m；H—冒落拱高度,m；K—安全系数，一般取2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，按经验取0.4m；L2—锚杆外露长度，一般取0.10m；其中H=B/2f=5/2X4=0.6m式中B—巷道掘进宽度，取最大值5m；f—岩石坚固性系数,砂岩取4；则L=2X0.
7、6+0.6+0.1=1.9m,取2.0m(2)锚杆间、排距计算：锚杆间距：d<0.5L=0.5X2=lm,取0.7m；锚杆排距：d<0.5L=0.5X2=lm,取0.7m。通过以上计算，选用直径18mm,长度为2.Om的无纵筋螺纹钢锚杆,设间、排距700mmX700mm,可满足顶板支护要求。锚索：(1)锚索长度确定Ld=Rb+Ldl+Ld2式中Rb—松动圈范围，取4in(结合同等地质顶板情况和直接顶厚度)；Ldl—松动圈外锚固长度，2.0m；Ld2—锚索外露长度,0.5m；Ld一锚索长度，mo则Ld二4+2+0.5=6.5m,
