沿空掘巷成型中的优化控制.pdf

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1、104能源技术与管理2012年第6期doi：10．3969／j．issn．1672-99432012．06．044沿空掘巷成型中的优化控制戴文智(徐州矿务集团三河尖煤矿，江苏徐州221613)[摘要]以三河尖煤矿7413轨道巷沿7409工作面采空区侧施工为例，采用现场实测的方法，发现沿空掘巷过程中煤体整体性呈现规律性变化，并从矿压角度分析形成规律变化的原因，由此探索出沿空掘巷过程中的施工控制技术。[关键词]沿空掘巷；煤体变化规律；优化控制[中图分类号]TD263．5[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2012)061042有煤炮出现，同时造成煤体不同程度上的片帮，再

2、1概况继续掘进，煤体又表现为松软易片帮、掉顶的状1．1工程概况况，即一段煤体的整体性相对较稳定，随之煤体的徐州矿务集团三河尖煤矿7413轨道巷位于整体性变得较差。以上这种煤体的规律性的变化矿井东四采区7409工作面采空区侧；7413轨道给正规循环和安全带来不利影响。该煤体的整体巷全长514m，跟七煤底板施工；巷道施工断面为性变化规律如图1所示。1O．92m2，巷道宽4．2m，巷高2．6m，支护形式为“锚、梁、网、索”联合支护；该巷道有110m处在周围是实体的煤岩层中，巷道进入7409工作面采空区的沿空段有404m；该巷道巷与7409采煤工作面采空区之问的煤柱宽度为5m。1_2巷

3、道围岩特征七煤，煤厚5．1～5．7m，平均厚度5．5m，煤层以坚硬煤为主，水平层理，内生裂隙发育。七煤顶板，直接顶为粉砂岩，平均厚度为图1沿空掘进巷遒煤体受强动压破坏规律显现示意图3．4m，在回采过程中此顶随采随垮落；老顶为粉2巷道围岩破坏机理分析细互层，平均厚度20．6m，来压步距35~40m。七煤底板，直接底为粉砂岩，黑色致密块状，7409工作面在回采过程中，煤层顶板一直处平均厚度1．34111；老底为细砂岩，平均厚度9．5m，于应力应变而形成的动态变化之中。由于七煤直灰白色，以石英为主，水平层理。接顶随采随垮，故对工作面两侧的煤体影响不大，1．3巷道煤体的整体性变化规律而

4、真正影响工作面两侧煤体的整体性是七煤老顶7413轨道巷自开始施工至距离7409采煤工的每次垮落所产生的动压，该动压对工作面周围作面停采线25m期间，煤体的整体性较好，其硬煤体的整体性造成极大的破坏。度较大，无明显的动压显现；当巷道穿过7409采在采煤工作面一个周期来压之初，随着工作煤工作面停采线外约25m和停采线里15m区段面推进，老顶呈悬臂梁状，老顶自身内部的应力虽时，煤体的整体性虽无明显变化，但掘进过程中，然一直处于应变之中，在应力上升到抗拉强度的迎头10m范围内的煤体出现煤炮，煤炮频率达极限之前，工作面两侧及前方的煤体所受应力逐35次／班，该施工期间不时出现的煤炮造成煤步

5、升高，所承受的是静压升力的过程，直到老顶断体出现200300mm的片帮。在巷道进行沿空掘裂之前，该区段煤体整体．f生受到的破坏相对较小，进过程中，揭露煤层整体性表现为：一段范围内煤我们暂把这一区段称之为弱动压破坏区，弱动压质松软，极易出现片帮、掉顶，基本上没有煤炮出破坏区一般在10—15m的范围；在老顶开始断裂现；随着迎头继续推进，煤质渐变硬，此时迎头偶来压时，煤体受到多频率冲击，致使工作面前方及2012年第6期戴文智沿空掘巷成型中的优化控制105两侧煤体受到连续的冲击性破坏，即老顶悬臂梁于设计尺寸100—150mm，打帮部锚杆孔时，眼深支撑点前后的煤体受到较强动压破坏，该动压

6、破加深100～150mm，在注锚杆时，方把煤体刷至设坏波及的范围比较大，使煤体的整体性变差，煤体计尺寸。变得松软，形成强动压破坏区；强动压破坏区一般(3)其它因素。强动压破坏区段巷道的支护在2O25m的范围。要点：因为此区段巷道围岩没有明显的矿压显现，由于煤层整体性较差，必须及时对巷道顶板进行3问题的提出支护，而帮部支护在本生产班内完成支护，即帮部在开始掘进期间，当巷道进入弱动压破坏区锚杆可适当滞后一段时间进行施工。弱动压破坏段时，煤体的硬度相对较大，爆破落煤后，顶板较区段巷道支护要点：在对巷道顶部支护的同时，又完整，在迎头煤体出现煤炮时，可导致爆破后裸露要考虑到煤炮的影响，必

7、须对帮部进行支护后，方的部分煤体脱落，表现为：顶部掉落厚度小于帮部可进行下一支护循环的施工。鉴于在施工中，巷道片深厚度，即掉顶厚度小于200—300mm，帮部煤成形和支护质量受煤炮影响很大，当巷道局部出体片深在300—500ram；当巷道揭露强动压破坏区现空帮空顶时，采取了“掉到哪里，锚梁网到哪里”时，煤体疏松，巷道顶部和帮部的煤体均难以控的支护方式，以确保“锚、梁、网”对围岩的支护效制，出现掉顶、片帮，巷道成形控制十分困难，而且果。支护质量一度较差，每个掘进循环出现3～5根报5施工效果评价