水采工作面跨巷開采的礦壓控制

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1、萬方數(shù)據(jù)文章編號：1003—5923(2000)03--0015一03水采工作面跨巷開采的礦壓控制朱芳隊，杜良榮，張銀祿，馮之前，劉鎮(zhèn)書(鶴壁煤業(yè)(集團)公司四礦，河南鶴壁458010)摘要：介紹了水采工作面跨巷開采的礦壓控制技術(shù)，并對水采跨巷礦壓顯現(xiàn)進(jìn)行觀測分析，與留設(shè)煤柱護(hù)巷進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟上的比較。關(guān)鍵詞：水采；跨采；礦壓控制中圖分類號：TD825．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1概述目前國內(nèi)旱采長壁工作面跨巷開采的礦壓顯現(xiàn)與控制技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，由于水采為無支護(hù)的短壁采煤，工作面長度短，工作面老頂來壓面積大于旱采長壁工作面，礦壓顯現(xiàn)劇烈。鶴壁四礦建礦初期時為水采礦井，水采工作面采用傾斜漏斗和走向

2、短壁(小階段)的巷道布置方式，二水平南翼2305水采工作面跨巷(2305巖中巷上段)回采時，巷道冒落堵死，嚴(yán)重影響礦井南翼的安全通風(fēng)。1994年西翼四采區(qū)水采投產(chǎn)后，水采工作面要跨越一200運輸大巷、通風(fēng)下山、西翼總回風(fēng)上山等主要運輸通風(fēng)巷道，跨采巷道一旦垮落，將造成礦井西翼生產(chǎn)地區(qū)停產(chǎn)，因此對四采區(qū)水采跨巷開采進(jìn)行礦壓控制及觀測分析。2采區(qū)概況二水平四采區(qū)位于礦井西翼，采區(qū)走向長1150m，傾斜寬200～500m，井下開采標(biāo)高一190～十40m。四采區(qū)東以4F205斷層為界，南至一水平五采區(qū)采空區(qū)邊界，西以紅衛(wèi)煤礦為界，北至采區(qū)設(shè)計開采邊界。采區(qū)可采面積為33．2萬m2，采區(qū)可采儲量為2

3、97．04萬t。四采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層較發(fā)育，多為北東向高角度正斷層，沿煤層偽傾斜方向延伸。采區(qū)內(nèi)有124、17#、20#三個陷落柱，采區(qū)中部有一條北東向大向斜，給采區(qū)工作面開采造成極大困難。四采區(qū)2。煤層厚度3．62～9．12m，平均煤厚5．97m，傾角o～45。，屬傾斜、急傾斜煤層。2·煤層偽頂為灰黑色泥巖，厚度為O～0．5m，隨采隨冒；直接頂為灰至灰黑色中厚層狀砂質(zhì)泥巖，質(zhì)硬性脆，節(jié)理發(fā)育，厚4．9～7．6m；老頂為灰至灰黑色中粒砂巖，厚3．1～16．2m。直接底為灰至灰黑色砂質(zhì)泥巖，具有可塑性，層面含白云母碎片，厚度為0．3m；老頂為淺灰至灰色細(xì)至中粒石英砂巖，厚度為5～15m。

4、2，煤層自燃發(fā)火期為6～12個月，煤塵爆炸指數(shù)為14．64～15．56％，采區(qū)相對瓦斯涌出量預(yù)計為25～30m3／t。當(dāng)采區(qū)煤層傾角小于30。時，采用傾斜漏斗布置，煤層傾角大于30。時，采用走向小階段布置方式。采垛寬15--一20m，移槍步距6～7m，沖采角不大于60。。3水采跨巷開采的礦壓控制四采區(qū)水采工作面開采所跨大巷如一200運輸大巷、通風(fēng)下山、西翼總回風(fēng)上山等，皆為七十年代施工巷道，巷道爆破成型不好，采用1．6m長，直徑14mm金屬倒楔錨桿噴射混凝土支護(hù)，局部巷道已整修多次。巷道距2，煤層底板垂距13～19m，圍巖為砂巖、砂質(zhì)泥巖。水采工作面跨巷開采見圖i。借鑒二水平一、三采區(qū)旱采

5、長壁工作面跨巷(南翼運輸大巷、膠帶機巷)開采的礦壓觀測分析，跨采巷道若采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，只要保證采面具有一定的跨采距離，就可使巷道避免位于應(yīng)力增高區(qū)域，可保證巷道的穩(wěn)定性；跨采巷道局部受相鄰區(qū)段開采產(chǎn)生的側(cè)向固定支撐應(yīng)力影響較大?？紤]到水采巷道布置特點和水采工作面與跨采大巷的位置關(guān)系，受水采工作面采掘制約，不能一次跨采，需暫留設(shè)大巷保護(hù)煤柱，但必須使大巷避開高壓。水采工作面跨巷回采時，必須保證一定礦山壓力與頂板管理2000．№3·15·萬方數(shù)據(jù)圖1四采區(qū)平面示意圖的跨采距離，使大巷處在低壓區(qū)。由于跨采大巷僅采用錨噴支護(hù)，巷道支護(hù)強度不大，為了抵抗工作面跨采礦山支承壓力的影響，跨采大巷必須加固

6、，增加巷道支護(hù)強度。3．1大巷暫留保護(hù)煤柱寬度的確定跨采大巷上方一側(cè)開采后，要產(chǎn)生支承應(yīng)力，根據(jù)煤柱支承應(yīng)力在煤層底板巖層中傳播分布規(guī)律，跨采大巷在煤柱下20m時，距開采邊界50m時，支承應(yīng)力集中系數(shù)1．5

7、壓力的影響，跨采大巷在上方工作面開采前，采用U25支架加固，棚距0．7m，增大跨采大巷的支護(hù)強度。根據(jù)以上分析計算，只要水采工作面跨大巷開采滿足上述三個條件，根據(jù)跨大巷回采要求，優(yōu)化水采工作面巷道布置設(shè)計，采用水采工作面，塊段之間協(xié)調(diào)開采，水采工作面跨大巷開采在技術(shù)上是完全可行的。4水采跨巷開采的主要安全技術(shù)措施(1)根據(jù)跨巷開采和水采工作面采掘接替要求，優(yōu)化水采工作面巷道布置設(shè)計，采用水采工作·16·2000．N93礦