[精品]豫东煤矿深部煤巷支护技术研究与应用.doc

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1、豫东煤矿深部煤巷支护技术研究与应用豫东煤矿深部煤巷支护技术研究与应用［摘耍］深部煤炭开采过程中巷道稳定性维护始终是一个难题,目前，豫东煤矿暴露出深部巷道前掘后修、开挖后不到三个月就大变形、难以维护的特点。巷道的持续变形和不稳定，不仅影响了巷道施工进度，也造成了人力、物力的大量浪费和损耗，给矿区安全高效生产带来了很大问题。因此，针对这一难题进行研究，提出适合矿区深部巷道的稳定性维护方案和技术措施，有效解决矿区深部巷道支护难题，也为其他矿井深度巷道支护提供了宝贵的经验。［关键词］地应力；锚网索支护；钻孔卸压；让压管屮图分类号：TD353文献标识码：A文章编号:1009-914

2、X（2014）35-0285-021豫东煤矿深部煤巷支护的现状1.1矿井简介某位于河南省东部永夏煤田的煤矿，井田内地质条件复杂、断层、火成岩及天然焦严重侵入煤层、主采优质煤层二2煤层，平均厚度仅2.5m,本井田为全隐伏的单斜构造，地层倾角总的规律是浅部较陡（20-30。），中深部变缓（5-10°）,深部又变陡（15-20。）。井田大、屮型断层共有50条，其中Fl、F6、F9、Fll、F18为边界外断层，除此之外，井田内落差等于和大于20m断层45条。1.2矿井深度煤巷支护现状复杂的地质条件，为了完成生产产量不得不多采区多工作面同时生产,矿井向深部转移速度较快。目前豫东煤矿

3、主采煤层的21、22、23、24、25采区已回采完毕，27采区仅剩余其最下部的四个工作面，26采区为豫东煤矿现阶段的主采采区，目前作为准备采区28采区的最大掘进深度到地表之下埋深已突破-1100m。27采区最大采掘深度已到-775m标高，地表以下的埋藏深度达810m左右。煤矿深部巷道支护问题越来越明显，其中煤巷支护最为突出，已经成为制约着矿井安全生产的主耍因素之一。目前正在进行生产的2614工作面，正在回采过程中上下巷的收敛变形速度较快，上巷多数地点不能保证回采过程屮运输的安全需求，下巷因变形多数地点严重挤压管路及运输设备，设备到巷帮的安全间隙已不能满足于安全运输耍求；对

4、2614工作面上下巷的返修工程已投入了较多的物力及人力资源，但目前还得进行下去；正在掘进的2609工作面上巷在巷道掘进未超过设计巷道的一半长度时，后巷的返修工作已经开始，否则迎头的掘进工作不能安全进行。在锚网支护之后，常出现锚杆锚索的压断现象，锚杆压断后锚杆头及螺帽突然下落或斜射而出，严重威胁施T人员或过往人员的人身安全，给安全生产带来了较大的管理难度及安全生产隐患。2豫东煤矿深度煤巷支护技术研究2.1深度煤巷支护的问题研究随着矿井服务年限的增加，矿井开采深度也随着增加，并且出现了很多孤岛工作面，而且豫东煤矿工作面顺槽采用岩空掘巷的掘进式，因此，在深部高地应力和相邻工作面

5、动压影响下，工作面回采巷道矿压显现明显，煤层巷道变形破坏严重，在掘进和回采过程中，煤帮的压力表现非常突出，巷道两帮向内收敛明显，在工作面的上下两巷明显挤压单体柱、在煤巷掘进工作面两帮向内收缩距离过大而不能满足于运输的安全距离需求，单体柱受侧压破坏、棚腿严重变形，并且煤巷经常有锚杆、锚索被拉断现象的发生，锚杆托盘崩出，严重影响牛产和威胁人员安全，顶板锚索梁出现锚索被压断，梁体弯曲严重，甚至被压断的现象。因此，如何改善深部高地应力和动压影响下的煤巷支护，是现阶段豫东煤矿亟待解决的问题。2.2深度煤巷支护技术研究2.2.1深部煤巷锚网索支护材料选择豫东煤矿最初锚网索支护使用的锚

6、杆、锚索和金属网规格型号都相对较小,锚杆、锚索强度较低，在局部破碎地带，配合使用管缝锚杆进行支护，随着开采逐步向深部发展以及孤岛工作面的越来越多，在高地应力和动压影响下，煤巷锚杆、锚索的强度无法满足支护要求，造成巷道变形和破坏严重，导致豫东煤矿多年来巷修工程、开掘返修工程居高不下，严重地制约了矿井的安全生产及综合效益。豫东煤矿全面淘汰了管缝锚杆的使用，树脂锚杆由4)16mm的普通园钢锚杆经4)20mm过渡到(i)22mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，树脂锚杆的长度由2000mm增大到2500mm。锚索由过去常用的ei5・24nini过渡到18.9mm，锚索托盘全面淘汰原有不规则

7、的29U短节锚索托盘，选用大小锚索托盘组合使用，大锚索托盘厚度为20mm.长宽为400mm,小锚索托盘厚度为lOmni、长宽为150mni,取消开掘巷道原有使用的塑编咏双抗网、菱形网及钢芭网，全面推广使用大小眼点焊冷拔丝钢筋网。在支护材料上的变更使巷道的支护强度得到了大幅的提高，是进行矿井支护技术研究的首要条件。2.2.2钻孔卸压技术在釆掘工作面的应用在煤巷掘进工作面及采煤工作面的回采过程中，由于煤层厚度变化以及动压的影响，煤帮的压力表现得非常突出。巷道两帮向内收缩明显，或发生锚杆的拉断螺帽飞出现象，威胁生产或人员安全。为保证