资源描述:
《大断面回采巷道支护技术研究》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、大断面回采巷道支护技术研究•企业管理论文大断面回采巷道支护技术硏究朱秀梅(神华宁夏煤业集团有限责任公司羊场湾煤矿)摘要:随着矿井开采深度的增加,复杂条件下大采高综采回采巷道支护技术是目前在矿井安全开采生产过程中所面临的新的难题之一。合理的巷道支护是保证矿井正常生产的必要条件,因此回采巷道支护技术非常值得硏究。本文以羊场湾煤矿120208工作面风巷为背景,通过对该巷道原有支护失稳机理分析,优化了工艺参数,并利用现场监测的方法对优化前后的支护效果进行了对比,结果表明,优化后的锚杆支护工艺极大改善了巷道围岩破碎状态,控制了巷道围岩变形,对大断面巷道稳定性控制起到了积极的作用。对类似条件下回
2、采巷道的支护形式具有一定的借鉴意义。关键词:回采巷道大断面煤巷锚杆支护失稳破坏1巷道变形破坏特征随着羊场湾煤矿大采高综采工作面开采深度和工作面采高的增加,巷道断面的加大,且回采顺槽完全沿煤层布置,煤体松软破碎,节理发育。特别是下_区段回风顺槽的提前布置将受上区段工作面和本区段工作面双重采动影响,工作面顺槽两帮受压变形严重、顶底板移近、两帮鼓出、底板鼓起、甚至岀现大面积冒顶等变形特征,巷道变形导致断面缩小,巷道高度无法满足设备的运输,严重影响煤炭回采、运输及安全生产;随着矿井产量逐年递增,巷道断面的加大和开采规模的升级,巷道稳定性问题及其支护缺陷越发严重。巷道需不断加固,甚至不得不多次
3、翻修z维护困难z成本高z安全性差。2巷道变形破坏影响因素分析①采动影响:120208工作面风巷兼做相邻的120207工作面辅助运输巷,因此120208工作面风巷在120207工作面开采前就提前布置完毕,大采高工作面顶板垮落加重了矿压的显现剧烈程度,由采动影响集中引起的二次应力导致巷道的变形破坏。且巷道完全置于煤层中,煤体节理发育,松软破碎,为了保证JII页槽辅助运输与通风,需不断加固和频繁翻修,成本高,安全性差。②地质构造影响:羊场湾煤矿120208工作面位于山疙瘩向斜轴部,工作面风巷在掘进150m处揭露F15断层,机巷掘进至800m处揭露DF4断层。上述断层均为导水断层,顶、底板泥
4、岩遇水变软,特别是受断层破碎带影响区域顶板控制困难。③围岩内部结构变化:120208工作面风巷的提前布置,导致该巷将受到120207工作面采动影响和本工作面的超前采动影响,加之巷道开挖的动压影响,工作面上、下帮煤壁极易发生变化而产生裂隙。加之工作面顶、帮长时间裸露风化严重”致使风巷顶帮围岩强度降低失稳。3回采巷道支护设计①调整回采巷道衔接顺序。羊场湾煤矿回采巷道受采动影响后难以控制的一个主要原因是下一区段风巷紧跟上区段机巷掘进,巷道的提前开挖导致风巷将受到两次采动影响。为了避免出现风巷受到二次采动影响,下区段风巷滞后上区段采煤工作面掘进,在工作面采动压力稳定后掘进可很大程度减小巷道受
5、上区段采动影响。②引进整体耦合让均压锚杆锚索支护技术。a顶板锚杆:022x2500mm的扭矩应力锚杆,间排距为900x900mm,Q500矿用高强螺纹钢,屈服强度理论值18吨,实测值大于20吨,抗拉强度理论值22吨,实测值大于24吨;锚杆双泡让压管:17~20T;锚杆的预应力4~6吨。b两帮锚杆:(P22x2500mm的蛇形锚杆,间排距为900x900mmzQ500矿用高强螺纹钢,屈服强度理论值18吨,实测值大于20吨,抗拉强度理论值22吨,实测值大于24吨;锚杆单泡让压管:17~20T;锚杆的预应力4吨。c鸟窝锚索:长锚索的排距为2mz每排三根锚索。短锚索的排距为2mz每排两根锚索
6、。鸟窝锚索直径:长18.9mm,长度8300mm;短18.9mm,长度4300mm;锚索双泡让压管:RY21-25T;锚索的预应力大于10吨(大于25MPa'd表面控制:顶板采用W钢带、W钢护板与金属网进行表面支护。W钢带规格为BHW270-2.75-5000mmz钢护板规格为300x300x3.75mmo③高强度锚注TM七支护技术。为了解决巷道受采动影响内部裂隙多,围岩强度降低的问题,在使用让均压锚杆锚索支护的基础上,在顶、帮隔排施工高强度注浆锚杆代替该位置的支护锚杆。锚杆锚索具体参数如表lo④增大组合构件的护顶、护帮面积。原有支护顶部采用16#圆钢梯子梁钢带,锚杆托板为150x1
7、50mm铁托板z顶帮破碎或压力较大时,钢带易钻顶,帮部托板易陷帮,失去护表构件支护作用。优化后顶部改为5mm厚的W280型W钢带,帮部采用5mm厚的W280型钢护板,以增加护表和接触面积。⑤做到锚杆、锚索伸缩量的匹配。羊场湾煤矿所有回采巷道均采用全锚支护,锚索采用17.8x8300mm钢绞线锚索,根据经验,顶板下沉量超过200mm,锚索要么拔断,要么即失去支护作用。020x2500mm长的螺纹钢锚杆拉伸长度超过300mm。因此我们将锚索长度增加到10300