条带煤柱复采沿空掘巷支护技术研究.pdf

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1、2010年2月矿业安全与环保第37卷第1期条带煤柱复采沿空掘巷支护技术研究曹忠，李秀山，常显东，陈绍杰(1．淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿，山东济宁272175；2．山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室，山东青岛26651o)摘要：分析了条带煤柱复采时沿空掘巷的支护特点，针对某矿2351工作面的实际地质条件确定了具体的支护方式。在该支护方式下通过对巷道的支护效果监测分析，认为巷道掘进完成以后变形和压力仍然有所增加，但最终趋于稳定；表明采用高强度左旋连续螺纹锚杆加低松弛预应力锚索的联合支护方式能够

2、保证巷道两帮及顶板围岩的稳定性。关键词：条带煤柱；复采；沿空掘巷；联合支护中图分类号：TD353文献标志码：B文章编号：1008—4495(2010)01—0062—03煤炭是一种不可再生的资源，而我国煤矿平均如：2．6m，S净=10．4m；轨道巷长1281m，断面形资源回采率仅为30％⋯。进行矿井复采，能够有效状为矩形：净=3．5m，=2．6m，S净=9．1m。保护和充分利用煤炭资源，提高煤炭回采率。岱庄2条带煤柱沿空巷道支护特点煤矿村庄下压煤量高达80％，累计条带煤柱可采储量超过1亿t。通过膏体充填开

3、采技术实现在不迁复采煤柱两侧采空区经过几年时间，周围的空村条件下回采条带煤柱，可保证矿井持续发展。而间结构已经基本稳定。在留小煤柱沿空掘巷位置的回采条带煤柱不可避免要进行沿空掘巷，如何对其上方，顶板岩层发生断裂后形成了大的潜在垮落块进行合理支护是实现安全复采的基本保障。体完全由小煤柱支撑的力学结构，即由断裂的顶板一煤柱一底板形成的大结构。这种大结构存在1地质采矿条件两种失稳的可能：其一是因小煤柱宽度太小，潜在岩进行复采的煤柱为2351工作面，其东北侧为块体向巷道内发生回转失稳；其二是小煤柱垮塌，顶2092

4、年开采的2302工作面，该面采宽180m；西南板沿断裂线位置下沉，发生切落或回转。这就是沿侧为2003年开采的2303工作面，该面采宽55m；切空掘巷的总体稳定性问题。眼距1338工作面净煤柱20m，南距离一458m辅助顶板锚杆可以对巷道周围一定范围内的岩层起水平水仓50m。该煤柱工作面煤柱宽110m，长到加固作用，但对沿空掘巷的总体稳定性无法起到960m。工作面沿二叠系山西组3上煤层掘进，为黑有效的控制作用，因为顶锚杆长度根本无法超出潜色，块状及粉末状，半亮型煤。属于简单结构煤层，在垮落块体的范围，锚杆

5、长度范围内的岩石仍属于平均厚度2．44m。工作面里部煤层倾角较大，12。左潜在垮落块体的一部分，如果潜在垮落块体发生切右，中、外部煤层倾角4。左右。工作面位于庄头背斜落或回转失稳，被顶锚杆支护的顶板岩石必然也会和向斜的轴部及李林背斜的南翼。从已经回采完的连同整个潜在垮落块体发生失稳。沿空掘巷顶板大2302和2303工作面情况看，区内地质构造简单，地结构的整体稳定性取决于巷道所在位置上方顶板岩层平缓，无大断层构造。预测工作面轨道巷在掘进层断裂线的位置以及煤柱的强度，一旦小煤柱被压施工中将会揭露落差在3．0m

6、左右的Fl正断层。碎则靠其支撑的潜在垮落块体就会发生垮落。从巷工作面巷道小煤柱沿空掘巷，护巷煤柱宽度5m。道支护的角度而言，顶板断裂线位置已经超出人为胶带巷长度为1281m，断面形状为矩形：B净=4．0m，控制的能力范围，在煤柱尺寸确定的前提下如何提高煤柱的强度是减少单体支柱用量的关键。小煤柱的支撑能力上升后，就意味着对巷道上方顶板岩石收稿日期：2009—06—22；2009—10—11修订基金项目：国家自然科学基金项目(50874070)；山东省自或顶煤提供的垂直方向上的约束会随之提高。然科学基金项目(

7、Y2008F01)综放沿空巷道另一个突出的特点是巷道围岩处作者简介：曹忠(1964一)，男，山东淄博人，现任淄博于塑性区，如何提高巷道围岩的强度，发挥围岩的自矿业集团有限责任公司岱庄煤矿总工程师，从事煤炭矿井设承能力是进行破碎围岩支护的关键J。目前，提高计和技术研究工作。破碎围岩强度的方法通常有两种j：一是提高对·62·2010年2月矿业安全与环保第37卷第1期破碎围岩的约束强度；二是提高破碎围岩的粘结强角不小于l5。倾向于工作面。度，即改变围岩的力学性质。对于已经达到强度极两帮采用18mm×1800mm

8、高强度左旋连续限进入屈服状态以后的岩石，只要对其提供很小的螺纹锚杆，间排距800mm×800mm，每孑L用1支约束作用，就可以使其残余强度得到很大提高，从而MSCK2350树脂锚固剂，护表靠近采空区一侧铺设使岩层能够继续承受相当大的载荷，大量的试验已2200llqACll×850mlTl钢筋编织网及2200mm×60mm×经充分证明了这一点。3．8mm钢带，靠近工作面一侧铺设100mm×100mm钢筋编织网及2500mm×14