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1、2007年第1期煤矿支护23综采放顶煤上行开采巷道支护及其稳定性分析郑有雷郭念波[兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿,山东济宁272169]摘要介绍济宁三号煤矿上行开采巷道锚网支护方式。通过对下层煤停采线附近上覆岩层的倾角变化的观测,判定了锚网支护是切实可行的;通过矿压观测分析了综采放顶煤条件下上行开采巷道采用锚网支护稳定性能够满足回采使用要求;裂隙观测统计证明了下层煤开采顶板周期性断裂与上行开采巷道顶板破碎区的一一对应;通过上行开采巷道底板至下部采空区的钻孔施工记录和钻孔录像技术了解下层煤裂隙带发育高度,为成功实现综采放顶煤条件下上行开采巷道安全掘进提供了科学依据。关键词上行开采锚网支
2、护稳定性分析裂隙观测钻孔录像43上03工作面是济宁三号煤矿第一个上行开采工作面。该工作面位于43下03工作面采空区上部偏东南。43下03工作面自2001年7月1日开始回采,2002年5月6日结束。43上03工作面两顺槽设计均采用锚网支护。为考察综采放顶煤上行开采巷道支护后的稳定性、掌握巷道掘进期间矿压显现规律及巷道空间位置变化与巷道稳定性的关系,我们对43上03工作面辅助运输顺槽、胶带运输顺槽和探煤巷进行了矿压观测和分析。作面回采完毕后,“两带”高度对于软弱岩143上03工作面概况层约为采高的9～12倍、对于中硬岩层为采高的12～18倍,对于坚硬岩层为采高的1843上03工作面位于43
3、下03工作面采空～28倍。43下03工作面顶板为软至中硬岩区上方的东南部,3上煤层厚度为0～层,故其两带高度取采高613m的12倍,2107m,平均1123m,北部因冲刷变薄直至即7516m。冒落带高度约为采高的3～5倍,缺失。煤层直接顶为厚0116～8120m的深取4倍,即2512m。地质勘探钻孔表明,济灰色泥岩,局部发育粉砂岩,坚固性系数f三矿四采区3下煤层和3上煤层的间距约为值为4～6;老顶为厚610～1113m的深灰色32133～41179m,平均36103m,3上煤层处粉细砂岩互层,局部为灰白色细砂岩夹粉砂于下部3下煤层回采后的裂隙带中。因此掘岩条带,坚固性系数f值为6～8。
4、43上03进巷道顶板及两帮围岩的次生裂隙发育,以工作面倾斜长69155m,走向长约775116m。与巷道垂直的横断裂隙为主。同时3上煤层43上03工作面辅助运输顺槽在43下03工作受下部煤层采出的影响,从3下煤层停采线面辅助运输顺槽上方,东距该顺槽巷道中心到采空区段为下沉区域,受拉伸的影响,停线215m,方向与该顺槽一致,43上03胶带采线附近的3上煤层受到的破坏程度最大。运输顺槽东距该顺槽(中对中)73155m。43上03工作面辅助运输顺槽于2005年8月份开始施工,胶带运输顺槽于9月份也2施工情况正式掘进。到2006年2月胶带运输顺槽与切眼贯通后,包括辅助运输顺槽、胶带运输根据国内
5、外对上行开采的研究结果,工顺槽、切眼及工作面内探煤巷等在内共24煤矿支护2007年第1期1880m巷道全部完成施工,月进尺最高出现片帮、冒顶、底臌严重等巷道失稳现象。526m,平均308m。从开始掘进到2006年4月30日工作面回采211巷道参数与施工方法期间,巷道一直处于这种完整稳定状态。在43上03工作面所有回采巷道均采用矩上行开采条件下,巷道在掘进期间围岩的完形断面。辅助运输顺槽净宽4000mm、净高整性和变形量极小,甚至优于济三煤矿正常22600mm,净断面积1014m;胶带运输顺槽开采程序下的任何一条回采巷道。净宽4000mm、净高2400mm,净断面积巷道掘进期间下层煤的动
6、压影响在上层2916m。切眼正常段净宽6800mm,机窝段煤巷道中也是有一定的表现,主要在两个方最大净宽8000mm,净高2600mm。面:其一是两条顺槽掘至下层煤停采线位置巷道采用综合机械化掘进。综掘机为低后,煤层有明显的下倾现象;其二是巷道每矮型半煤岩掘进机,配合SSJD-800型胶掘进20～30m就会出现一次顶板完整性变带运输机形成煤流运输系统。巷道均沿3上差的现象,这与下层煤回采期间周期来压步煤层顶板施工,“三八制”作业,掘锚顺序距相吻合。施工。正常条件下每次截割两排进行锚网支巷道掘进中未出现裂隙水渗入现象。巷护一次,循环进尺116m。道内瓦斯含量正常,巷道水文地质情况简单21
7、2永久支护参数与工艺易控。采用锚网支护作为永久支护形式,顶板条件较差处增加锚索加强支护。锚杆采用左343下03工作面上覆岩层移动情况旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆。顶板锚杆直径22mm、长2200mm,帮部锚杆直径20mm、311停采线附近长1800mm。树脂锚固剂卷为CK2340型和43下03工作面停采线附近的上覆岩层K2340型两种,均为全长锚固。顶板锚杆设移动情况如图1所示。计锚固力不低于150kN,帮部锚杆设计锚#固力不低于100kN。网为1
