迎回采沿空掘巷小煤柱稳定性控制技术-论文.pdf

《迎回采沿空掘巷小煤柱稳定性控制技术-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、能源技术与管理2014年第39卷第3期104EnergyTechnologyandManagementV0l

2、39No．3doi：lO．3969／jissn．1672—9943．2014．03．039回采沿空巷爆往稳定住剐丝术刘波涛，刘志明，杨好楠，王玉刚，涂志顺(永煤集团股份有限公司新桥煤矿，河南永城476600)[摘要]通过分析小煤柱顶底板岩层结构中3个相对稳定锚固承载区，为锚索梁组合支护结构提供了可靠地设计基础，根据巷道地质特征，对锚索梁组合支护结构参数进行了详细设计，并应用于工程实践。现场支护效果表明，

3、采用锚索梁组合支护结构有效控制了煤柱失稳和大变形，满足生产需求，经济效益显著。[关键词]迎回采；沿空掘巷；小煤柱；锚固承载区；锚索梁组合[中图分类号]TD823[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2014)03-O104_O3应力环境改变，不会影响顶板结构的稳定性。受相0引言邻工作面采动影响，巷道处于应力降低区l3]，直接由于生产系统日益复杂，各矿区采掘接替问顶随工作面回采发生垮落下沉，关键顶板结构破题日益突出，迎上区段回采工作面沿空掘巷现象断回转，直到另一端接触矸石并压实后才趋于稳也越来越普遍，这

4、给留小煤柱沿空掘巷围岩控制，定，属于结构性调整，顶板也会发生适应性下沉。尤其是煤柱稳定性控制，带来了很大的困难。2409尽管该结构回转下沉，肩窝深部岩体仍保持其完工作面为某煤矿北四采区最后一个工作面，为了整性，可成为锚索梁组合支护结构的锚固承载区。缓解矿井接替，在上区段2408工作面回采期间，受该工作面超前采动影响，及超前支承压力影响，迎回采留小煤柱沿空掘巷，成功采用了锚索梁组巷道围岩应力集中。采用单体柱加强支护，关键顶合支护结构，有效控制了煤柱失稳和大变形，实现板形成的结构仍能保持稳定，工作面回采后，关键了2

5、409采煤工作面提前3-6个月回采。从而减顶板结构失稳，巷道报废。总之，迎采动沿空巷道少北四采区的经济投入，促进矿井安全高效生产。在掘进、相邻工作面采动和本工作面采动阶段，肩窝深部岩体作为锚索梁组合支护结构的锚固承载1锚索梁组合支护结构设计基础区，十分可靠。某煤矿北四采区2408工作面受相邻工作面1．2煤柱弹性核区采动影响，侧向关键顶板破断回转造成沿空巷道小煤柱尺寸的大小是影响沿空巷道围岩稳定顶板结构性破坏。研究发现，小煤柱顶底板岩层结的关键因素之一l4]。留窄煤柱护巷(小于3m)，尽构中仍然存在相对稳定的区域

6、，分别为肩窝深部管煤柱处于应力降低区，但受采动影响煤柱内塑岩体区⋯、煤柱弹性核区、底角深部岩体区，可成性区已经贯通，煤柱完全破坏，对顶板和覆岩失去为帮部锚索梁组合支护结构的锚固承载区，如图支撑作用。留中等煤柱护巷(8～15m)，侧向支承1所示应力峰值在煤柱内部集中，煤柱承受较高的压应力，煤柱边缘完全破坏区和煤柱内部塑性破坏区不断发育_5_，整个煤柱大部分将会进入塑性流动阶段，不仅难以保持巷道的稳定性，而且造成煤炭资源损失。研究发现，煤柱宽度增加i-2m，煤柱内部应力集中程度差别就会加大，典型软煤条件I．肩窝深部

7、岩体区；Ⅱ．煤柱弹性核区；Il1．底角深部岩体区下，5m煤柱较稳定，中硬煤体条件下，4m煤柱图1沿空巷道围岩结构稳定区较稳定哺]。若选择适当的煤柱宽度，煤柱中部会存1．1肩窝深部岩体区在一定范围的弹性核区[7，可以作为锚索梁组合掘进期间，迎采动沿空巷道在实体煤中，易形支护结构的锚固承载区，有效保持巷道围岩的稳成顶板结构。与邻近回采面接近时，只是巷道围岩定性。2014年6月Feb．，2014刘波涛，等迎回采沿空掘巷小煤柱稳定性控制技术1051．3底角深部岩体区的长度可以根据煤层的厚度变化及时调整。一般由于沿空巷道

8、围岩应力集中，底板岩层可能槽钢梁预留3个钢绞线眼孔，根据现场经验，眼孔发生滑动，向巷道底板自由空间发生挠曲变形，当大小取25mm为宜，槽钢梁两端分别距离相应应力超过底板岩体强度，则底板发生楔形剪切破眼孔预留100～150mm为宜。坏，这就是通常所说的底鼓现象。研究表明，底板靠近顶板和底板的钢绞线要求45。施工，在破坏主要是由于实体煤帮高应力的作用引起的，张紧后，锚索外露端部会被拉成0，即垂直于煤小煤柱下方的底板岩层应力释放，受水平应力的帮，在钢绞线和槽钢梁眼孔接触的位置，槽钢梁眼影响很小，因此，小煤柱下方3～4

9、133的底板岩体孔边缘会受到持续增大的剪切力，槽钢眼孔部位很处于相对稳定状态，可以作为锚索梁组合支护结容易被撕裂，故可在槽钢眼孑L外侧施加810mm构的锚固承载区。的圆钢或钢片做成的加强筋。综上所述，正是由于这3个相对稳定区域的3工程实践存在，为回采工作面顶板破断回转造成沿空巷道顶板结构性破坏的锚索梁组合支护提供了十分可某矿2409轨道顺槽与正在开采的2408工作靠的承载区。同时也为帮