关于单侯矿煤柱留设宽度探究和研究

《关于单侯矿煤柱留设宽度探究和研究》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、关于单侯矿煤柱留设宽度探究和研究摘要开滦（集团）蔚州矿业有限责任公司是我国大型煤炭企业，是国家“九五”重点建设项目。本文着重分析蔚州矿区单侯矿煤层靠采空区侧矿压显现规律，介绍了留窄煤柱沿空巷道在巷道开挖前围岩的破坏特点、留窄煤柱沿空掘巷巷道支护的主要对象、巷道支护类型和支护参数的选择并就单侯矿6205N和6107S两个综采工作面的支护设计及施工方法，以及使用窄煤柱护巷的效果进行研究和分析。关键词沿空掘巷留窄煤柱中图分类号：P61&11众所周知，锚杆支护方式的技术优势在于：能够及时主动地对顶板进行支护，并同时提供预紧力，防止顶板离层，保持和提高围岩的抗载能力。对于留窄煤柱沿采空

2、区掘进的巷道而言，由于巷道邻近采空区，顶板在巷道开挖前就已经出现离层甚至断裂。因此在对此类巷道进行锚杆支护设计时，要根据巷道顶板的破坏情况及所留煤柱的承载能力，合理地选择锚杆支护类型及支护参数。该矿现在所留设的煤柱宽度为10m,前期也做过窄煤柱的尝试，效果并不理想，下面就窄煤柱的合理性进行分析，并找出该矿应用失败的原因。1留窄煤柱沿空掘巷支护的对象1.1巷道开挖前矿压显现规律分析根据沿煤层倾斜方向的矿压显现规律可知，受工作面回采的影响，煤体内存在三个不同的应力分布区：靠近采空区的卸载区、支承压力显现区及煤体深部的原岩应力区。在支承压力形成初期，卸载区的范围一般为3〜6m。但随

3、着时间的增长应力分布会逐渐地趋向缓和与均化，支承压力的峰值逐渐降低，影响范围也逐渐加长，并最终形成长期稳定的残余支承压力。此时卸载区的影响范围接近10m。留窄煤柱沿空掘巷的目的就是要将巷道布置在卸载区内，以利于巷道的支护。1.2卸载区内的煤岩状况分析由于该处煤体直接与回采工作面相邻，工作面在回采期间，煤体边缘受高应力的作用出现不同程度的变形、破碎，致使该区域内的煤体承载能力降低，形成压力卸载区；同时,回采工作面顶板的冒落将造成卸载区内的顶板出现离层、断裂，离层、断裂后的岩体承载能力大大降低。其上方岩体所产生的压力将向煤体深部转移，形成支承压力显现区。1.3巷道支护的对象通过上

4、述分析可知，留窄煤柱沿空巷道要将巷道布置在煤体的卸载区内。当巷道开挖后，为防止已断裂顶板失稳，需要对其进行及时支护。因此，留窄煤柱沿空掘进的巷道支护的对象就是卸载区内的破裂顶板。对巷道进行锚杆支护设计时，可依据悬吊理论视断裂岩体的厚度确定锚杆支护类型，可采用锚带网支护、锚带网索联合支护及锚杆、架棚联合支护等类型。2单侯矿沿空掘巷留窄煤柱宽度选取2.1单侯矿六煤层6105NX作面地质概况单侯矿井2003年11月开始筹备，2009年3月9日正式投入生产。本工作面位于首采区北翼6煤层中部工作面，工作面标高：+640〜+740m。东为西庄村保护煤柱；西为6103N综采工作面，正在回采

5、；南为东翼皮带大巷；北为单侯矿井田边界。上、下煤层无采掘活动。煤层厚度3.05-3.3m；煤层倾角0-15°o6105NT作面以半暗淡型块煤为主。2.2巷道靠采空区侧所留煤柱的确定为使沿倾斜支承压力峰值落在实体煤内部，巷道布置在应力降低区，因此煤柱一般采用窄煤柱。在实际工程中，为简化计算大都参照以下公式来确定煤柱的宽度。2.3巷道支护参数及支护效果3结束语鉴于单侯矿6205N工作面窄煤柱护巷的经验总结，以及6107S回风巷沿空留设窄煤柱护巷成功案例，我们对窄煤柱护巷的技术应用使用提出了新的要求和补充，第一：要合理布置工作面，做好规划衔接，对于窄煤柱保护的巷道尽可能的错开采掘交

6、锋；第二：新开掘的巷道要在充分跨落的采空区旁进行，例如6109S回采结束到6107S回风巷开掘间隔了18个月，否则极易可能由于老顶滞后垮落，引起窄煤柱过载失稳；第三：在窄煤柱护巷的巷道掘进施工过程中一定要保证锚杆支护的强度，间排距合理布置，才能起到最好的支护效果。要避免仅凭经验盲目施工，造成巷道支护过于复杂、成本过高，不能充分体现锚杆支护的优越性，或由于支护设计的不合理，出现恶性顶板事故。