高应力急倾斜三软煤层复合顶板支护技术探究

《高应力急倾斜三软煤层复合顶板支护技术探究》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、高应力急倾斜三软煤层复合顶板支护技术探究摘？要急倾斜三软煤层巷道采用传统的锚网支护时，巷道高帮易发生片帮造成支护系统失稳，破坏巷道的整体性，安全威胁较大。李子捷煤矿5102风巷位于向斜轴部附近，属高应力急倾斜三软煤层，巷道为异形断面，首次尝试采用顶板锚网索+高帮锚索梁组合支护，通过优化改进，支护效果较为理想，对类似条件巷道掘进有一定借鉴作用。关键词高应力；急倾斜煤层；三软煤层；锚(索)梁网支护中图分类号TD355文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)112-0094-02急倾斜煤层巷道围岩一般都具有非均匀性、非连续性和存在不规则分布的节理裂隙，使得

2、围岩内具有非对称变形和支护体不均匀受载的特点。特别是高应力“三软”煤层，极大的增加了支护工作的复杂性和困难性，同时安全威胁相当大。目前，我国急倾斜煤层巷道大多采用传统的U型钢可缩性支架或工字钢支架方式，局部巷道也尝试采用锚网支护，但支护方式选择或参数设计难以把握，支护效果较差，巷道变形严重，影响巷道的正常使用。李子挫煤矿在没有成熟的技术经验条件下，大胆创新，积极探索，组织实施了高应力急倾斜"三软”煤层巷道支护研究，取得较好的支护效果。本文以5102风巷掘进支护为例进行探讨。1急倾斜三软煤层掘进支护难点分析高应力急倾斜“三软”煤层掘进支护所面临的技术难题有：由于煤

3、层倾角较大，采用传统的高低帮梯形断面，高帮将达4.6m〜5.0m,不利于巷道掘进和支护，后期工作面回采安全管理难度极大，必须确定合理的掘进断面确保巷道整体性。2）传统的U型钢可缩性支架或工字钢支架支护方式效果较差，巷道变形严重，返修率高，锚网支护在高应力急倾斜“三软”煤层巷道掘进中的使用无成功经验可借鉴，支护参数确定难度大。3）支护工艺复杂化，必然会降低掘进单进，影响掘进进度。4）高应力急倾斜“三软”煤层巷帮极易片帮，安全威胁大。2工程概况2.1地质条件5102风巷位于龙王洞向斜轴部附近，地质构造极为发育，局部地段有断层。煤层平均厚度为1.70m,结构为0.90

4、（0.90）0.80m,煤层倾角45°〜48°,f=0.8〜1.0。巷道直接顶为深灰色泥质砂岩、细砂岩，含泥质条带，厚度为5.05m,f=5.8；直接底为泥岩，上部为浅灰色泥岩，含少量粘土质，厚度7.04m,f=4.lo2.2施工方法5102南风巷沿煤层顶板按中线采用EBZ132型综掘机破底掘进，机械出煤砰，人工支护，一次成巷。3巷道断面及支护工艺2.1巷道断面根据该区域煤层顶底板围岩特性及煤层赋存情况，设计为异形断面，巷宽3.5m,高帮（垂直段）高2.1m,高帮（倾斜段）斜长2m,低帮高1.8m,巷道最大高度不得超过3.5mo（附图1:巷道断面图）3.2支护设

5、计及支护工艺1）临时支护。临时支护采用单体液压支柱、枕木进行支护。2）永久支护根据煤层及其顶、底板围岩性质分析，结合施工现场实际情况，采用锚网+锚索+锚梁联合支护。图1巷道断面图3）支护方式及参数。顶锚杆布置4根4）20X2500mm的树脂锚杆，锚杆间、排距为800mm,垂直于顶板，断层及顶板破碎段，锚杆间、排距为600mmo正常段在巷道顶板正中以3m间距布置一根（1）15.24X7300mm锚索，如遇顶板压力大，则将锚索间距缩小为2哄高帮（垂直段）及低帮均各布置3根4）20X2000mm的全螺纹右旋树脂锚杆，高帮（倾斜段）采取锚杆、锚索配合锚梁（14#槽钢加工

6、）支护，布置1根©20X2500mm的树脂锚杆，2根4）15.24X4300mm锚索，锚梁排距为800mm,锚杆、锚索间、排距为800mm,锚梁长2.3m,因片帮严重导致锚梁不能接顶时，用废旧枕木进行绞顶，保证接顶严实。巷道高帮（垂直及倾斜段）必须铺金属网并背好笆片，保证搭接严密、不漏煤歼。（附图2：巷道支护示意图，附图3：异形锚梁加工示意图）4重点技术管理1）加强临时支护管理。由于煤层倾角较大，工作面属于三软煤层（顶、底板及煤层松软），加之工作面位于向斜轴部，集中应力大，高帮若不及时支护极易片帮。掘进每循环施工完毕后对磧头未打锚杆部分和未够一排锚杆支护的悬顶部

7、分采取临时支护。临时支护采用不低于4根单体液压支柱配合枕木、锚梁进行支护，枕木沿巷道走向布置，锚梁按设计方向布置。巷道正常段临时支护先支护顶板，再支护高帮，异常段（如煤层破碎，易片帮掉渣），临时支护先支护高帮，再支护顶板。单体液压支柱布置方式：顶板布置两根（2m、2.8m）支柱，两根支柱间距为700mm,枕木沿巷道走向布置，保证支护范围为1.8m；高帮倾斜段布置两根3.5m或2.8m的单体液压支柱，两根支柱分别打在支护锚梁指定位置上，间距为800mm。图2巷道支护示意图图3异形锚梁加工示意图2）加强顶板矿压监测。在巷道顶板每50m安设一组LBY-3型顶板离层观测

8、仪，作为观测对象。由各班