在近距离煤层开采中残留煤柱下方煤层巷道支护问题研究-论文.pdf

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1、2014年8月山西煤炭管理干部学院学报Aug．，2014第27卷第3期JournalofShanxiCoal——MiningAdministratorsCollegeVo1．27No．3·煤电技术研究·在近距离煤层开采中残留煤柱下方煤层巷道支护问题研究王震(太原理工大学，山西太原030024)【摘要】针对残留煤柱下方的煤层巷道支护问题，以华利煤矿3101工作面的回风顺槽作为工程背景，通过理论分析给出了三种解决方案。在经过方案比较之后，确定了最优方案并且成功地将其应用于工程实践。同时，研究结果为类似巷道支护问题提供了理论

2、依据和工程参考。【关键词】煤炭生产残留煤柱煤巷支护强力锚杆支护系统【中图分类号】TD353【文献标识码】A【文章编号】1008—8881(2014)03—0023—02一、概述所以，该段回风顺槽的围岩破坏如此严重正是由于位于山西省霍西煤田，隶属于山西省煤运公司此处上部2#煤层中残留煤柱所产生的集中应力造的华利煤矿是9O万吨的整合矿井，现主采煤层为成的。因为上部2#煤层的残留煤柱所承受的集中3#煤层，上部邻近层为2#煤层，平均层间距10m。应力会向底板深部传递，在底板岩层一定范围内应由于2#煤层已被小煤窑私挖乱采多年，导

3、致现2#力重新分布，所以会导致下部3#煤层中的巷道支煤层无法开采。另外，因为该地区煤矿开采历史资护受损、围岩失稳。正如图1所示，根据两侧均为采料不全，所以2#煤层残留煤柱位置情况不清楚。空区的残留煤柱对底板岩层不同深度处水平截面该矿3101工作面的回风顺槽断面净宽4．6m、净上铅直应力6Z的分布情况可知，3101工作面的回高2．8m，巷道总长800m，其支护形式为锚杆、锚索及风顺槽恰好布置在其上部2#煤层残留煤柱下方3m钢筋网。锚杆为20间排距均为800mm，锚杆长度处，该巷道所承受的矿山压力为原始应力的4～51．6m

4、；锚索每排2根，间排距均为2．4m，锚索长度为倍。如此巨大的集中应力远超该巷道围岩支护的承6m。当3101工作面开始生产之后不久在回风顺槽中载能力，所以导致了支护变形、围岩破坏。段近200m的支护严重变形，围岩破坏严重，矿方及时采取应急措施，使用履带行走式液压支架及单体。液压支柱暂时控制住了巷道围岩的继续变形。删二、问题原因分析s地矿方地测科使用井下物探技术——直流电法譬探测该回风顺槽顶板情况，发现图像异常。初步判lIIl堕1．5断是3#煤层上方距离不到3m的2#煤层中有一残察鞲留煤柱，该煤柱走向与3栉煤层回风顺槽中轴

5、线方向大致平行。为了进一步核实该判断，地测科技术员根据井田上下对照图从地面对3101工作面回风顺槽上方顶板情况进行了钻孔勘探，结果证实在回风顺槽正上方有一长200m、宽30m的残留煤柱，并且煤柱两侧采空区内没有积水和瓦斯聚集的情况。收稿日期：2014—06—02作者简介：王震(1975一)，男，山西太原人，太原理工大学在读工程硕士，工程师。1．卸压，即解除巷道上方残留煤柱的集中应力；可取，更不用说其在经济层面上额外增加的成本了。2．避开应力增高区，即废弃原巷道重开一条新方案二、避开集中压力区巷道；为了躲避2#煤层残留煤

6、柱的影响，可废弃原3．提高围岩强度，llill强围岩承载能力真正做巷道并且在该残留煤柱影响范围之外，原巷道内侧到“主动支护”。50m处重新掘一条回风顺槽，新的回风顺槽长约与上述思路相对应的三个方案如下：600m，并在尽头掘出160m长的二次开切眼，形成全方案一、卸压风压通风系统(见图3)。当采煤工作面推进N-次如图2所示，从回风顺槽内帮壁开始，向2栉煤开切眼时，将210m长的工作面缩短为160m。层中的残留煤柱掘进一条层间联络斜巷。当掘至残此方案将原有的回风巷道报废，造成巨大的经济留煤柱中部时，再沿煤柱底板掘出一条纵向

7、贯穿残损失。另外，当采煤工作面推进到二次开切眼时，刮板留煤柱的宽达3m的措施巷，最后再开掘另一条层输送机及液压支架的总长度都需要缩短，拆除部分需间联络巷抵达3#煤层的回风顺槽，这样就使得措搬出工作面，这个工作面长度调整的时间至少1周。施巷形成了全风压通风系统。措施巷形成运输和通在此调整期间，工作面处于停产状态，所以说此法在风系统后，在措施巷两帮打深孔松动爆破的钻孔并技术上可行，但经济上损失太大，故不合理。装药实施深孔松动爆破，这样一来，使得残留煤柱墨里璺堡／变为松散的块状并且导致应力重新分布，从而卸掉了下部回风顺槽围岩

8、的集中应力。次昝◆采喵新回风颇糖线眼措施巷剖面{图2¨＼碌回风顺糖以往采用深孔松动爆破卸压前后的巷道围岩图331们工作面回采巷道布置平面图变形参数比较如表1所示。方案三、提高围岩强度最大变形工作面前工作面前对于该段围岩严重破裂的情况可以考虑组合50m120m参数速度(mm／d)围岩移近量平均值／(mm)式巷道围岩加固技术——先对巷