老石旦煤矿16404运输顺槽局部冒顶原因分析及预防.pdf

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1、第11卷第2期2013年3月VOL．11N0．2Mar．2013老石旦煤矿16404运输顺槽局部冒顶原因分析及预防朱连杰马友魁杨会宁毕晓威(神华海能源有限责任公司老旦煤矿，内蒙占呜海，016033)摘要：顶板事故是煤矿事故发生率最高的灾害，而冒顶又是顶板事故最常见的方式，所以预防和治理冒顶事故是煤矿减少顶板事故的重要途径。本文通过对老石旦煤矿16404运输顺槽冒顶原因的分析，提出了冒顶事故的防治措施，为类似的事故治理提供参考。关键词：煤巷局部冒顶锚网支护分析中图分类号：TD35文献标识码：B文章编号：1674—8492(2013)02—0

2、36—031前言序号厚度岩描述l050煤(14)神华乌海能源公司老石旦煤矿位于内蒙古自治2280负区桌子山煤田西翼的老石旦矿区，矿区南至煤层露头，北、东以F2断层为限，西至Fl断层，呈北东一南3050煤(15)西向带状分布，其走向长7．12km，宽1．7km，面积约4l00砂质贞并9．77km。老石旦煤矿核定生产能力150万t／a，采5l45页岩用斜井一立井联合开拓方式，现开采12和16煤63O煤(16一1)层，矿井共布置2个回采工作面和4个掘进工作面。J-■7030炭页岩■-2冒顶情况8煤(16'-2)9O8O炭页岩10煤(163)16

3、404运输顺槽设计掘进1100m，2012年】月开l1040炭页岩12ll0煤(16L4)始掘进。在冒顶事故发生前一天，现场工人曾听到频l30．10炭页岩繁煤炮声。在冒顶事发前，发现下帮顶板有下沉现1418O煤(16"-4)、l5535细砂岩象，现场工人及时撤出，然后2～3m的顶板发生冒落，并伴有大量的锚索崩断的声音，20rain后顶板发生二图116煤层综合柱状图次垮落。3巷道冒顶原因分析经事后分析，冒顶从巷道开口第11排钢带开始冒落，冒落长度7．8m，冒落高度6-7m。冒落段呈倒扣根据冒顶发生的过程、事发前的预兆以及事后碗状，碗口近似为

4、椭圆型，长轴沿巷道方向，靠近下的调查结果，对这次顶板事故进行初步分析，主要有帮一侧冒顶后岩壁光滑且接近90。，靠近上帮一侧冒5个方面的原因。顶后岩壁呈犬齿台阶状，平均坡度大于65。，断面棱3．1掘进方式及断面形状角分明，出露顶板为煤层，可见夹矸，层理清晰，说明发生冒顶的16404运输顺槽位于16煤层，巷道上帮顶板在下帮顶板剪切破坏后发生弯曲折断。下开口段采用放炮掘进方式，巷道沿16一4煤层底板部顶板冒落岩块破碎，上部顶板冒落呈大块状。根据掘进。冒顶前巷道采用矩形断面，巷道设计净宽4．5m，冒落地点煤层情况和l6煤层综合柱状图(见图1)上帮

5、净高3．6m，下帮净高3．2m。老石旦煤矿16煤对比发现，16一2煤层比正常情况厚了0．4m，l6#-_3煤层节理发育，开口段周围巷道密集，造成16404掘进层比正常情况厚了0．5m，且l6一3煤层中多了一层工作面处于矿山压力集中区。矩形断面巷道承压0．2m的夹矸能力在所有断面形状中属于最小，所以断面形状选第2期朱连杰等：老石旦煤矿16404运输顺槽局部冒顶原因分析及预防。37·择是巷道冒顶原因之一。炮掘作为该巷道的掘进方式，行处理。出货需在架棚保证安全后进行，每架一架棚每个循环都会使巷道震动，使整条巷道处于周期性的后循环向前进行出货。架

6、棚时需保证背帮刹顶可靠循环震动，久而久之造成巷道离层，甚至支护失效。牢固，不能出现刹杆虚设的情况。3．2支护设计(2)如果发现巷道顶板破碎，锚网支护很难保证冒顶前，巷道采用锚杆+锚索+金属网+w钢带联安全的情况下，可以通过注射罗克休泡面或马丽散合支护方式(见图2)，锚杆均采用18×2400ram左旋充填加固破碎段顶板。既能及时充填和加固冒顶区，无纵筋螺纹钢锚杆，锚索采用18．9X8300ram钢绞线。又能通过浆液在裂隙中的扩散、膨胀，进一步强化巷根据太沙基理论，该巷道冒落拱高在2．0～4．3m，所以该道围岩，提高冒顶危险区围岩的稳定性。巷

7、道锚杆长度设计不完全可靠。l6煤层平均厚8．8m，4．2修改巷道断面形状及支护方案煤层顶板没有较厚的老顶，使该巷道锚索顶端锚固未老石旦煤矿矿压具有顶板压力较大，侧压较小的进入稳定的基岩，锚索长度需进行试验设计。另外，锚特点，所以圆弧拱形断面更符合实际需要。为保证支杆和锚索间排距过大，也是巷道冒顶的原因之一。护强度，对巷道各项支护参数均进行了调整，以保证足够的支护密度和强度，顶锚杆采用20×2800ram左旋无纵筋螺纹钢锚杆、帮锚杆采用18×2400ram左旋无纵筋螺纹钢锚杆、锚索采用21．8×9400mm钢绞线。图3为修改后巷道断面形状及

8、支护方式。图2冒顶前巷道断面形状及支护方式3．3煤层赋存条件老石旦煤矿16煤层煤质较硬，夹矸层复杂且硬度大，煤岩层的移动会减弱锚索强度。16煤层属于厚煤层，且分层明显，蕴含着巨大的弹性潜能。所