大采高综采工作面回采顺槽支护方案优化设计.pdf

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1、马忠辉(1．太原理工大学矿业工程学院，山西太原030024；2．神华集团有限责任公司，北京100011)摘要：2301大采高工作面是二采区首采工作面，其开采顺槽均采用。锚一网一索一钢带联合支护。在回采过程中，顺槽围岩变形较明显；通过现场实测，掌握了23012巷表面围岩变形情况，其中顶底板移近量为395mm，其中底鼓量为325mm，占了顶底板移近量的82．3％；两帮移近量~475mm，煤壁侧和煤柱侧帮壁变形较均匀。分析认为，底鼓是影响23012巷稳定性的主要因素，应采取措施对底板进行控制。结合国内支护经验，决定采用锚杆对底板进行控制，

2、通过数值模拟比较了普通锚杆和注浆锚杆的底板加固效果，确定采用注浆锚杆进行底板加固，并确定了注浆锚杆间排距为1300×950mm，每排打设5根注浆锚杆。关键词：大采高工作面；回采顺槽；支护；数值模拟；注浆锚杆中图分类号：F4o6．3；TD353．6文献标志码：B文章编号：1008-0155(2014)10—0169一o21工作面概况杆锚固采用MSK2335、MSZ2360锚固剂各一支，锚杆预2301工作面为2采区第一个工作面，所采煤层为二紧力不低于120kN；锚索采用22×8400mm的钢绞绳，叠系下统山西组3层，该工作面南部、西部均

3、为实体锚索间排距为1000×2600mm，每一排布置2根，与巷帮煤，北部为正在掘进的3303工作面。3301工作面设计相~1400mm，锚索托盘采用300×300×12mm(长×宽可采走向长度为1806．5m，倾斜长度为220．5m；煤层厚×厚)的钢托盘，每根锚索锚固采用一支MSK2335、两度为3．8～5．4m，平均为4．6m；所采范围内煤层倾角为支MSZ2360锚固剂，锚索预紧力不低于150kN；锚杆、锚1。一13。，平均为6．5。；工作面埋深为463．5～547．8m，索需打设在钢带上方，钢带规格选用5300×300×4mm平

4、均为495．6m；煤层强度较低，质软易碎，普氏硬度f=(长×宽×厚)的w型钢带；顶板铺设金属网，金属网1．7～4，单向天然抗压强度为8．5～13MPa，单向饱和抗网格为80×80ml'n，网片规格为5600×1200mm(长×压强度为4．3—7MPa，该工作面整体属于软煤层大采高宽)，网片搭接长度为100—120mm，网片搭接处采用工作面。对3#煤层进行分析，该煤层以亮煤为主，含有l2燃丝捆扎三圈。少量暗煤和镜煤，煤层以层状结构为主，次为条带状和(2)顺槽壁帮支护：23012巷道壁帮采用“锚一网一块状结构，中部含有1—2层均厚0．3

5、5m的泥炭质矸石。索一钢带”联合支护，其中锚杆选用为22×2400mm2301工作面顶底板岩层较复杂，顶板为泥岩～砂质泥左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距为1000×900ram，顶、底岩～粉砂岩一粗粒砂岩，底板为泥岩一砂质泥岩～粗锚杆与顶板和底板相距均为150ram，锚杆垂直于巷帮粒砂岩，其中泥岩和砂质泥岩强度较低，平均抗压强度打设，锚杆预紧力不低于90kN，锚杆托盘规格和锚固方分别为14．2MPa和22．6MPa。工作面采用“两进两回”式均与顶板锚杆相同；锚索采用2×5300mm的钢绞通风方式，其中23011巷为进风巷、23013巷为

6、运输巷、绳，锚索间排距为2000×2400mm，两巷帮每一排布置223012巷为回风巷、23014巷为瓦斯排放巷。2301工作面根，其中巷帮顶锚索距离顶板650mm，锚固长度为1950四条顺槽均采用“锚一网一索一钢带”联合支护，从煤mm，锚索托盘、配套锁具、预紧力和锚固方式均与顶板壁线向~b55m范围内对230l2和230l3巷进行超前支护，锚索相同；锚杆、锚索需打设在钢带上方，钢带规格选超前支护采用单体柱配合仃型梁十字交叉沿走向打用4300×180×4mm(长×宽×厚)的w型钢带；煤壁设，采场布置ZY12000／28／62型两柱掩

7、护式支架147台。侧铺设塑料网，煤柱侧铺设金属网，网格均为50×502顺槽原支护方案及评价mm，网片规格为4500×1200mm(长×宽)，网片搭接长2．1顺槽原支护方案度为80～100mm，网片搭接处采用l2拌铁丝捆扎三圈。为了正确对2301工作面顺槽原支护方案进行评价，现以受矿压影响作用围岩变形情况最为显著的23012巷作为研究对象。3312巷断面为矩形，净高为4300mm，净宽为5400mm，净断面面积为23．22m，巷道沿煤层底板掘进，原支护方案见图1所示，具体描述为：(1)顺槽顶板支护：23012巷道顶板采用“锚一网一索一

8、钢带”联合支护，其中锚杆选用为22×2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距为1000×1000mm，顶边锚杆与巷帮相~E200mm，锚杆均垂直顶板打设，锚杆托图123012巷原有支护示意图盘采用150×150×lOm(长×宽×厚)的