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1、施工技术煤炭工程2010年第8期新柳煤矿近距离煤层回采巷道锚杆支护技术冯来荣(汾西矿业(集团)有限责任公司新柳煤矿,山西介休032303)###摘要:新柳煤矿主采煤层属于近距离煤层,其中9煤层受小窑破坏严重。在回采10和11煤层过程中,回采巷道的支护成为矿井安全生产的难题。通过对回采巷道围岩松动圈测试和对不同支护方案进行数值模拟,并通过对支护效果进行现场测试,反馈和修改支护参数,最终确定近距离煤层回采巷道锚杆支护参数。研究表明:围岩松动范围观测能够指导锚杆支护设计;采用高预应力锚杆支护技术,可有效控制巷道顶底板和两帮的强烈变形,降低巷道断面收缩率。关
2、键词:近距离煤层;回采巷道;锚杆支护;围岩松动圈+中图分类号:TD35316文献标识码:B文章编号:1671-0959(2010)08-0030-04近距离煤层上层煤回采过程中,使得下层煤顶板受到自燃发火期为6~12月。煤层综合柱状图如图1所示。不同程度的破坏,这给下层煤回采过程中,回采巷道的布置和回采巷道的支护带来了难题。目前,国内外锚杆支护[1]设计常用方法是工程类比法、理论计算法和数值模拟法。其中各个方法都有其自身优点和局限性。论文结合上述研究方法,并以围岩松动圈测试为基础,进行回采巷道的支[2,3]护设计。在进行支护的同时,对支护效果进行信息
3、反馈,修改支护参数,最终得到适合近距离煤层回采巷道锚杆支护方法。1工程概况新柳煤矿是汾西矿业集团大型矿井。井田位于/阳泉曲)汾西0盆状复向斜之西翼,总体构造形态为单斜构造,大致走向为北东向,煤层倾角平均3b~8b。403工作面位于仲家山村的东南部,东部为仲家山、渔湾小窑。工作面图1煤层综合柱状图平均埋深在170m左右。403工作面东西向布置,依次穿过2120、2122、2124、2126、2128、2130工作面,其中2120、##2巷道围岩松动圈测试2122、2124工作面9、10煤已回采,2126、2128工作面#9煤已回采,2130工作面未采动
4、。工作面走向长895m,倾巷道围岩松动圈观测采用U510非金属超声波探测仪。#斜长200m。所采煤层为太原组11煤,煤层平均厚度通过对新柳煤矿403工作面巷道的两帮煤体进行松动圈测417m,结构复杂,含有四层以上夹矸。煤层没有伪顶,直试,了解两帮煤体的松动范围、塑性区分布,为确定矿压接顶为页岩,层厚112m,黑灰色,具层理,单轴抗压强度显现作用下围岩破坏情况和巷道的合理支护方式分析获得3819MPa,老顶为K2灰岩,层厚618m,深灰色、致密、坚基础现场数据。观测全程在403工作面材料巷共布置四个3测点,测点一、测点二分别距离切割巷30m和50m,测
5、点硬,单轴抗压强度9410MPa。矿井最大涌水量为015m/33三和测点四位于巷道两侧,距离切割巷100m,通过对照比min,正常涌水量011m/min。瓦斯相对涌出量0155m/t,收稿日期:2010-07-11作者简介:冯来荣(1962-),男,山西交城人,现任山西汾西矿业(集团)有限责任公司新柳煤矿矿长,从事矿山管理工作。302010年第8期煤炭工程施工技术##较测点数值,确定采动影响的范围。测点的布置如图2所9煤和10煤全部采空时支护方案如下:巷道采用树脂加长示。每一个测点钻两个平行钻孔,放入换能器,测量时每锚固锚杆组合支护系统。如果掘进过程
6、遇到构造带、断层间隔011m取一个读数,直至换能器完全脱离钻孔。或其他特殊地质情况时,需要加强支护。加强支护巷道采#用联合支护方式)/锚网带+金属棚0。棚距为1m的11工字钢金属棚。当掘进工作面推过破碎地段5m后,去掉金属棚,只采用/锚网带0支护。##表19煤和10全部采空支护方案及参数方案一方案二方案三锚杆间排距/mm600@600700@700800@800锚杆直径518-M20-2200520-M22-2200522-M24-2200锚杆长度/mm200022002400锚杆预紧100200300力矩/N#m图2测点布置平面图通过煤柱松动圈观测
7、,确定403工作面材料巷两侧的松动圈:工作面一侧,距离切割巷30m为214m、距离50m为113m、距离100m为1m;实体煤一侧为016m左右,松动圈变化趋势如图3所示。图3松动圈变化趋势图图4方案一位移计锚杆受力图3锚杆支护参数的确定#1)顶板支护。锚杆形式和规格:杆体为22左旋无纵选择合理的支护参数不仅能够保证巷道支护的质量和筋螺纹钢筋,长度212m,杆尾螺纹为M24。锚固方式:树效果,同时又能加快掘进速度,提高巷道成巷进度,节约脂加长锚固,采用两支锚固剂,一支规格为K2355,另一巷道支护成本,增加经济效益。根据围岩松动圈测试数值###支规格
8、为Z2355。钻孔直径为30mm,锚固长度为1300mm。及工程类比法,分别确定9煤和10煤全部采空、9煤采
