三軟煤層支護(hù)技術(shù)研究

《三軟煤層支護(hù)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、三軟煤層支護(hù)技術(shù)研究【摘要】義煤集團(tuán)洛陽神和煤業(yè)冇限公司煤層賦存狀態(tài)為典型的三軟煤層，神和煤業(yè)回采巷道原采用29U型鋼可縮型支架支護(hù)，回采工作面巷道短且巷修頻繁，嚴(yán)重影響工作面回采期間的安全，同時(shí)巷道掘進(jìn)率高。兼并重組后先在11011冋采工作面巷道中采用了36U型鋼可縮型支架與加強(qiáng)柱、空幫讓壓、松幫卸壓、鉆孔泄壓相結(jié)合的方法，取得了良好的支護(hù)效果?！娟P(guān)鍵詞】三軟煤層可縮型支架鉆孔松幫卸壓義煤集團(tuán)洛陽神和煤業(yè)有限公司位于偃師市府店鎮(zhèn)，井田面積為2.0659平方公里，開采二疊系山西組二1煤，井田內(nèi)埋深110?310m,賦存標(biāo)高+220?±0m,煤厚0.43?7.5m

2、,平均2.75m,平均傾角16.5°。本井田二1煤屬低灰、低硫、低磷、低神、高熔融性、高熱值粉狀無煙煤，累計(jì)探明儲(chǔ)量804.7萬噸，剩余可釆儲(chǔ)量326.61萬噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬噸/年，礦井為瓦斯礦井。礦井正常涌水量2&32m3/h,最大涌水量113.28m3/h,水文地質(zhì)條件中等。直接頂板為含白云母片的深灰色砂質(zhì)泥巖和泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖；底板為砂質(zhì)炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖。煤層普氏系數(shù)f〈l,煤層賦存狀態(tài)為典型的三軟煤層。1回采巷道支護(hù)存在問題神和煤業(yè)習(xí)慣性在L7灰?guī)r中布置底板巖石集中巷，再?gòu)牡装鍘r石集中巷中開口掘進(jìn)回采工作面巷道聯(lián)絡(luò)巷，再掘進(jìn)巷道、切眼。

3、為增加冋采工作面巷道長(zhǎng)度，延長(zhǎng)工作面服務(wù)時(shí)間，減少巷道聯(lián)絡(luò)巷掘進(jìn)數(shù)量，同時(shí)降低巷道返修率，神和煤業(yè)在11011回采工作面兩巷采用了采用大斷面高強(qiáng)度支護(hù)（下圖：36U型鋼可縮性支架支護(hù)：梁一節(jié)，腿兩節(jié)，梁長(zhǎng)3400mm,腿長(zhǎng)3100mm,扎/（J83°），腿下穿柱鞋，巷道凈高度3050mm,掘進(jìn)斷面積13.4m2,凈斷面積11.4m2,中寬（梁下1.75m處）3500mm,底寬3900mm,棚距600mm（見圖1）。施工過程中發(fā)現(xiàn)：工作面施工夠20米后邊就開始變形，測(cè)壓、底鼓比較明顯雖然穩(wěn)定后巷道斷面述在8-9m2,但是支架明顯不規(guī)則，不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求。2為解

4、決支架變形快側(cè)壓、頂壓、底鼓明顯等問題，經(jīng)過神和煤業(yè)相關(guān)人員研究，參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，采用了36U型鋼可縮性支架結(jié)合加強(qiáng)中間柱、空幫讓壓、“松幫卸壓”及鉆孔卸壓相結(jié)合的支護(hù)方式。新設(shè)計(jì)的支架（上圖：梁兩節(jié)、腿兩節(jié)）。2.1架棚規(guī)格棚距600mm；棚腿1500mm以下不背幫，以利泄壓；滯后工作面10棚追加36U型鋼中間柱，中間柱支在頂卡攔下，中間柱下也穿柱鞋；滯后工作面10棚打泄壓孔，鉆孔深度為2000mm,每棚布置8個(gè)卸壓孔，上下幫各四個(gè)，孔間距為500mm,見鉆孔布置參數(shù)。定期監(jiān)測(cè)巷道壓力及卸壓孔變形情況，如無明顯變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整鉆孔數(shù)量、角度及深度。松幫卸

5、壓鉆孔一般約5d出現(xiàn)變形。當(dāng)鉆孔變形量為1/3?1/2時(shí)，則重新鉆打卸壓孔。3試驗(yàn)效果神和煤業(yè)11011回采工作面自開始掘進(jìn)及松幫卸壓研究，至工作面回采結(jié)束，工作面服務(wù)時(shí)間約7個(gè)月，僅落過幾次底，巷道未返修1次，巷道斷面一般穩(wěn)定在2800mmX2800mm（凈寬X凈高）。此次三軟煤層支護(hù)試驗(yàn)的成功，將迅速在偃龍煤m推廣，為神和煤業(yè)冋采巷道大斷面（36U型鋼架棚3800mmX3020mm（凈寬X凈高））支護(hù)及采煤工作面布置一次性試驗(yàn)成功奠定了良好的基礎(chǔ)。試驗(yàn)分析及改進(jìn)建議：（1）由一節(jié)通梁改為兩節(jié)搭接梁，解決了頂梁變形快、不能復(fù)用的問題；由斜腿改為直腿，提高了巷道

6、斷面利用率，減少了掘進(jìn)工程量；（2）空幫讓壓解決了支護(hù)初期測(cè)壓全部作用于支架腿子上的問題；（3）松幫卸壓、鉆孔卸壓，疏通了支護(hù)中后期壓力釋放的渠道,歸根結(jié)底還是還是既保證了巷道斷面，又保證了支架的完好性，更重要的是解決了安全問題。但是隨著采深的增加，巷道承載壓力越來越大，同時(shí)巷道受工作面釆動(dòng)影響越來越人，對(duì)巷道支撐強(qiáng)度及工作面采動(dòng)來壓規(guī)律應(yīng)明確掌握，以便為巷道提供有效的支護(hù)參數(shù)。4松動(dòng)圈范圍的確定松動(dòng)圈即巷道I韋I巖（煤層）破碎圈，是松幫卸壓重點(diǎn)研究參數(shù)，直接關(guān)系到松幫卸壓鉆孔的效果及效率。掘進(jìn)期間爆破震動(dòng)、超挖程度、開采深度等因素均影響松動(dòng)圈人小。松動(dòng)圈范圍內(nèi)

7、圍巖（煤層）已破碎，主要是傳遞力的作用，巷道受力來源主要是松動(dòng)圈以外壓力，松幫卸壓鉆孔布置在松動(dòng)圈以內(nèi)，鉆孔幾乎起不到任何卸壓作用，兩架棚之間易形成“網(wǎng)兜”現(xiàn)象，造成支架推垮變形破壞。因此，需采用儀器、設(shè)備進(jìn)一步研究、觀察、確定松動(dòng)圈的大小，為“松幫卸壓”鉆孔提供合理、經(jīng)濟(jì)的深度及角度參數(shù)。5屮心點(diǎn)柱改變架棚受力規(guī)律在巷道支護(hù)架棚下方布置中心點(diǎn)柱，一方面隔離了作業(yè)空間，一方面改變了圓拱受力均勻的特性。雖然頂梁山一節(jié)變?yōu)閮晒?jié)，增加了定量的可塑性，但是由于中心點(diǎn)柱支撐力作用,支架拱部還是會(huì)呈現(xiàn)三角形破壞現(xiàn)象，支架復(fù)用的話還需要修復(fù)，經(jīng)濟(jì)上不合理。支護(hù)方式應(yīng)充分考慮支

8、護(hù)材料的特性和巷道作業(yè)空