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1、大采高沿空留巷巷旁充填试验研究徐州矿务局张集煤矿 王学启 胡仁山 孙立亚摘要 总结了9604面大采高沿空留巷巷旁充填支护的实践。关键词 大采高 沿空留巷 巷旁充填1 巷旁充填支护试验的条件试验的巷道是9604大采高(310～312m)面运输平巷。该面位于东六采区二区段,风巷标高最高-502m,最低-592119m,运巷标高最高-54418m,最低-655104m,地面为+36m。工作面走向长平均855m,斜长73～145m,平均133m,倾角17～35°,平均20°。煤厚215～315m,平均312m(含0113m夹矸)。直接顶为1126m(0145～21
2、66m)的粉砂岩,深灰色。煤层老顶为10144m(6137～12170m)的中细砂岩、浅灰色。老顶冒落块度3m以下,层厚110m以下,一般012～014m。老顶初压步距20m,周压步距9～10m,煤层直接底为3188m(2120～5101m)的粉砂岩,沿空留巷的围岩,属3类即中等稳定岩层。煤层普氏硬度系数115(112～210)。煤层为低沼气。水文条件比较简单,正常涌水量10töh,为砂岩裂隙水。煤尘有爆炸危险。煤层有自然发火倾向,发火期3个月。有冲击矿压危险。9604面运输巷原支护为矿用11号工字钢支架,上帮腿长218m,垂直于顶板架设,腿窝深200mm。
3、采用塑料网、条枇护帮、护顶,条枇间距500mm。支架上帮净高214m,下帮净2高116m,顶梁净里长215m,巷道底净宽313m,棚距800mm。巷道净断面615m。9604面采用QDZ-3150B型铝合金单体液压支柱配HDJA-1000型铰接顶梁支护,三、2五排控顶,排距110m,倾斜柱距017m,支架齐梁齐柱式布置,支护密度1143根öm,强度2278kNöm。上、下端头使用四对八根长钢梁支护。工作面最大控顶距5m,最小3m。工作面上、下出口超前40m加强支护,0～20m扶双排抬棚,20～40m扶单排。2 巷旁支护阻力计算根据计算巷道破裂区宽度ao为21
4、62m,充填体前期临界支护阻力P1为4172MNöm。后期P2为2135MNöm,故要求巷旁充填体的支护强度不小于418MNöm。在充填宽度为1m时,即为418MPa。又根据充填材料的3d抗压强度可达到8168MPa。采用本矿自己试验的充填材料,完全可满足充填强度的要求。根据采煤进度,确定一次充填长为2m。由采高和留巷高度,确定充填高为215m。为了使充填材料能够凝固成型,采取在原棚梁下设单体液压支柱,在支柱上帮和推进方向一侧用3木板围之,木板厚×宽×高=0102×012×210(m)。充填支护断面见图1。39604面沿空留巷矿山压力显现规律3119604面
5、运输平巷的巷道围岩变形规律矿山压力与顶板管理 1997.№3-4·153·©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.工作面前方30m以外,巷道顶底移近速度为016mmöd以下,超前5～30m顶底移近速度增长到215mmöd。最大7mmöd。顶底板移近量为58mm,占超前采动移近量的70à。强烈影响范围为工作面前10m至面后5m,顶底移近93mm,在超前2m处顶底移近速度达峰值1413mmöd。工作面推过5m后,巷旁支护形成(巷旁支护砌墙在面后3m),顶板得到控制,从-5m～2
6、0m区间内,顶底移近速度6mmöd以下。工作面后20～100m,顶底移近速度为116～214mmöd,移近量433mm。后100m以外,巷道基本趋于稳定。巷道图1 沿空留巷断面图总计顶底板相对移近量为653mm。见图2。1—支柱;2—木模板;3—充填体312 巷旁支护的巷道变形规律巷旁支护后,在后20m范围内,由于充填体旁设置了加强支护(每棚梁下设一单体柱),充填体变形量少。变形速度上下帮及两帮分别为215-3;2-215及318mmöd。其变形量分别为58、36、32mm。由于充填体强度增加,离工作面20m处,龄期已达10d以上,有效地控制了顶板冒落。在后
7、20～90m范围为强烈变形区间,上帮顶底平均为415mmöd,最大612mmöd,下帮顶底平均为411mmöd,最大519mmöd,水平移近平均512mmöd,最大817mmöd。充填后的巷道变形量为(20～90m范围)上帮顶底243mm,水平265mm,最终变形量为上帮顶底436mm,下帮357mm,水平360mm。上帮比下帮多变形76mm(图3),两帮变形主要是煤壁内臌引起下帮支架接口局部损坏。图3 巷旁支护后巷道围岩变形曲线图2 巷旁支护前巷道围岩变形曲线1—上帮顶底;2—下帮顶底;3—水平313 充填体的载荷变化规律根据埋设于充填体内的液压枕测量,在
8、面后20m范围内,载荷较小,为0-0166MPaöd
