倾斜煤层沿空掘巷煤柱变形特征分析.pdf

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1、2015年第2期中州煤炭总第230期倾斜煤层沿空掘巷煤柱变形特征分析史亚锋，杜厚永(河南能源化工集团永煤公司城郊煤矿，河南永城476600)摘要：相同地质条件和支护强度下的沿空巷道，由于所处位置不同，受力状况不同，表现出来的巷道变形也不同。倾斜煤层内施工的沿空巷道，较高的一帮比较低侧一帮变形大得多，支护时应区别对待。增加巷帮腰部支护，提升护表支护刚度，可以有效控制帮部鼓出量，减少对肩窝和底角锚杆的断裂破坏。关键词：倾斜煤层；沿空掘巷；煤柱变形中图分类号：TD823．4文献标志码：B文章编号：1003—0506(2015)02

2、—0064—031工程概况1．1巷道位置城郊煤矿21603工作面位于十六采区，埋深500．0～596．8m，北为十六采区胶带下山，南至十六采区边界，西为21602工作面(已采)，东为21604工图1巷道布置情况作面(已采)，21603轨道巷为靠近21602工作面的沿空巷道，21603胶带巷为靠近21604工作面的沿空巷道，工作面煤层稳定，结构简单，煤层厚度最大3．4m、最小0．5m，平均厚2．75m。工作面总体为一单斜构造⋯，倾斜坡度4。～12。，煤层直接顶为厚层泥岩，受采动影响极易垮落。煤层顶底板岩性见表1，巷道布置情况如

3、图l所示。表1煤层顶底板岩性图2设计初期支护断面(1)顶板支护。顶板采用锚网带支护，选用20mmX2200mm高强锚杆，锚杆间排距750mm1．2巷道支护情况×800mm，每根锚杆使用1支MSK2335型和1支由于轨道巷与胶带巷均为沿空掘巷，留设的煤MSZ2335型锚固剂，设计锚固力120kN，扭矩不低柱宽均为4．8m，设计初期支护参数均相同(图2)。于200N·m。网格为50mm×50mm的平焊网，钢带选用4200mm长BHW一220．2．75型钢带，配合120mm×240mm×10mm的W托盘和100mm×收稿日期：20

4、14—11—04作者简介：史亚锋(1982一)，男，河南汝州人，工程师，工程硕士100mmX8mm的托盘。在巷道顶板中心位置增加2006年毕业于河南理工大学，现从事采掘工程技术管理工作。1根单锚索，每根锚索使用2支MSK2335型和2支·64·2015年第2期中州煤炭第230期映了巷道表面上两点的相对变形，直观地反映了巷道围岩在采动影响下的变形，是指导支护施工与评价围岩稳定性的重要指标。21603工作面加固前后不同支护段回采巷道表面位移曲线如图6所示。’蓍·暑g旧暄鞭捌工作面距监测点距离，m(a1加强支护前(h)加强支护后图

5、6加固前后的巷道表面位移曲线以上观测表明，加固后的21603工作面回采巷图4巷道顶帮加强支护示意道在回采期间围岩变形得到了有效控制，巷道围岩整体稳定性好，支护系统安全可靠。帮部受力面积，将轨道巷和胶带巷高帮侧的普通平焊网更换成6．5mm的钢筋网，增大支护材料表面6结论的刚度，另外将2条巷道的高帮侧第2根和第3根(1)相同地质条件和支护强度的倾斜沿空巷锚杆换成18．9mm×5000mm长锚索，配合250道，由于所处采空区位置不同，受力状况不同，表现mm×250mm×20mm的铁托盘，每根锚索使用2支出来的巷道变形也不同，具体考

6、虑支护强度应该有MSK2335型和2支MSZ2335型锚固剂，设计锚固力所区别。150kN，增加帮部中间部位的支护强度，减少鼓帮(2)倾斜煤层内施工的沿空巷道，较高的一帮量。胶带巷从600m开始，轨道巷从800m开始实由于受力较大，变形较较低侧一帮大得多，支护时应施上述加强支护方案，提高了工作面两巷顶板及高有区别对待。帮的支护强度。(3)控制顶板下沉也是控制帮部变形的一项重5实施效果分析要条件。(4)增加巷帮腰部支护，增加护表支护刚度，控在21603综采工作面轨道巷和胶带巷内，布置制帮部鼓出量，可以有效控制肩窝和底角锚杆断裂

7、若干测点(图5)用以监测不同支护强度段的表面位破坏。移量。参考文献：D[1]刘长友，刘跃峻，黄炳香，等．急斜煤层防水煤岩柱的失稳及留设[J]．采矿与安全工程学报，2010，27(3)：330—334．0[2]屠洪盛，屠世浩，白庆生，等．急倾斜煤层工作面区段煤柱失稳C机理及合理尺寸[J]．中国矿业大学学报：自然科学版，2013，42(I)：6-11．图5测点布置情况[3]刘传安，杨京伟．煤层倾角对采动裂隙演化规律的影响[J]煤炭科学技术，2013，41(3)：51-54．(1)掘进期间巷道变形情况。掘进期间，现场[4]崔西民，

8、缪协兴．条带煤柱中的应力分析与沉陷曲线形态研究观测情况显示，顶板及帮部变形基本得到控制，两巷[J]．中国矿业大学学报：自然科学版，2000，29(4)：392—395．[5]胡炳南．条带开采中煤柱稳定性分析[J]煤炭学报，1995，20顶板下沉量控制在50mm以内，高帮一侧鼓出控制(2)：