古礦15號(hào)煤沿空掘巷錨桿支護(hù)技術(shù)探討.pdf

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1、6煤礦支護(hù)2012年第4期石家莊中煤杯參評(píng)論文古礦15號(hào)煤沿空掘巷錨桿支護(hù)技術(shù)探討曹建波[晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)公司，山西晉城0480061摘要針對(duì)古書(shū)院礦15號(hào)煤層綜采工作面開(kāi)采條件，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)及生產(chǎn)條件，結(jié)合理論分析及模擬計(jì)算，開(kāi)展該條件下15號(hào)煤合理煤柱寬度設(shè)計(jì)、巷道支護(hù)形式及參數(shù)優(yōu)化等開(kāi)采綜合技術(shù)研究項(xiàng)目，在最大限度減少煤炭損失的前提下，為礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造良好條件。關(guān)鍵詞沿空留巷窄煤柱錨桿支護(hù)技術(shù)狀態(tài)及力學(xué)性能、錨桿支護(hù)技術(shù)。最終目標(biāo)前言是最大限度地保持巷道圍巖穩(wěn)定、控制圍巖變形、降低巷道維護(hù)費(fèi)用。針對(duì)15號(hào)煤層古書(shū)院礦

2、3號(hào)、9號(hào)煤層已近枯竭，目工作面回采巷道的維護(hù)特點(diǎn)，確定技術(shù)路線前正在開(kāi)采的是15號(hào)煤層。雖然沿空掘巷如下：圍巖控制技術(shù)已在其它礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用，①通過(guò)對(duì)巷道圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試且技術(shù)相對(duì)比較成熟，但古書(shū)院礦沿空側(cè)的和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)巷道維護(hù)狀況調(diào)查，掌握巷道礦壓巷道仍基本采用留設(shè)大煤柱護(hù)巷，造成了資顯現(xiàn)特點(diǎn)，為確定巷道合理支護(hù)設(shè)計(jì)提供基源浪費(fèi)，并且隨著礦井生產(chǎn)條件的日趨復(fù)礎(chǔ)依據(jù)；雜，即使留12～25m的煤柱仍難以保證巷②利用實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬，結(jié)合數(shù)值道使用的可靠性，會(huì)嚴(yán)重危及礦井的安全生計(jì)算分析，研究15號(hào)煤層沿空掘巷前其上產(chǎn)。覆煤巖

3、的斷裂情況和活動(dòng)規(guī)律，并研究上工為此，對(duì)古書(shū)院煤礦15號(hào)煤層及其頂作面采空區(qū)側(cè)支承壓力的分布規(guī)律，為確定底板的物理力學(xué)性質(zhì)(巖層應(yīng)力)、礦壓顯合理的窄煤柱奠定基礎(chǔ)；’現(xiàn)特點(diǎn)及規(guī)律、錨桿支護(hù)技術(shù)參數(shù)等開(kāi)采技③在以上研究的基礎(chǔ)上，采用理論分析術(shù)進(jìn)行分析，充分利用綜采工作面附近的減手段，研究巷道在掘進(jìn)及受采動(dòng)影響過(guò)程中壓區(qū)，選擇合理的煤柱寬度，確定巷道的合上覆煤巖層的活動(dòng)規(guī)律，以此預(yù)測(cè)巷道在使理支護(hù)形式及參數(shù)。在15號(hào)煤層綜采面鄰用期間上支承壓力的分布特點(diǎn)；同時(shí)采用理空巷道圍巖控制和自然發(fā)火防治技術(shù)上取得論計(jì)算、初始值模擬的方法研究合理

4、的窄煤新突破，對(duì)礦區(qū)實(shí)現(xiàn)安全高產(chǎn)高效具有重要柱寬度，為下一步進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)提供指價(jià)值。導(dǎo)；④針對(duì)15號(hào)煤層沿空掘巷特點(diǎn)，確定1技術(shù)路線該條件下錨桿支護(hù)的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合數(shù)值計(jì)算的方法提出初步的預(yù)應(yīng)力錨桿把握巷道圍巖穩(wěn)定性及其控制技術(shù)需考支護(hù)技術(shù)方案；慮三個(gè)要點(diǎn)：圍巖的應(yīng)力狀態(tài)、圍巖的賦存⑤根據(jù)初步設(shè)計(jì)方案在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工業(yè)性2012年第4期煤礦支護(hù)7試驗(yàn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)獲得的數(shù)據(jù)對(duì)方案進(jìn)行參數(shù)厚61．23～88．23m，平均77．76m。本組總的調(diào)整、優(yōu)化，形成最終的支護(hù)方案，并在的說(shuō)來(lái)，屬三角洲相和碳酸鹽臺(tái)地相沉積?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行推廣

5、應(yīng)用。K砂巖為分流河道沉積，向上逐漸過(guò)渡到瀉湖、湖沼環(huán)境，最后形成閉流沼澤，2研究設(shè)計(jì)方案發(fā)育了l5號(hào)煤層。由于水流不暢，處于還原環(huán)境，利于黃鐵礦的形成，所以15號(hào)煤針對(duì)古書(shū)院礦條件，擬在15號(hào)煤層進(jìn)含硫量較高。行留窄煤柱的錨桿支護(hù)實(shí)踐，即進(jìn)行15號(hào)(2)頂?shù)装鍡l件煤層沿空掘巷錨桿支護(hù)技術(shù)研究。確定該項(xiàng)15號(hào)煤層直接頂板為K。石灰?guī)r，厚目研究設(shè)計(jì)方案為：7．54～11．38m，平均9．00m左右，深灰第一步，針對(duì)古書(shū)院煤礦15號(hào)煤層巷色，致密堅(jiān)硬，頂部含似層狀燧石條帶，全道圍巖變形破壞實(shí)際，分析其原因，并對(duì)區(qū)穩(wěn)定，據(jù)2007年補(bǔ)充

6、勘探采取鉆孔巖芯15號(hào)煤層工作面巷道的開(kāi)采技術(shù)條件進(jìn)行頂板樣試驗(yàn)單向抗壓強(qiáng)度53．6～調(diào)查分析，對(duì)該巷道留窄煤柱采用錨桿支護(hù)212．9MPa，平均101．6MPa；單向抗拉強(qiáng)的可行性進(jìn)行分析研究；度2．2～6．1MPa，平均為4．OMPa，抗剪強(qiáng)第二步，開(kāi)展巷道圍巖力學(xué)性質(zhì)測(cè)試、度5．7～16．0MPa，平均13．2MPa，屬堅(jiān)硬物理模擬、數(shù)值計(jì)算和理論研究等基礎(chǔ)工型頂板。另外，零星分布有泥巖、砂質(zhì)泥作，為巷道合理的支護(hù)技術(shù)方案和參數(shù)設(shè)計(jì)巖、炭質(zhì)泥巖偽頂，一般厚度0．50～提供依據(jù)；2．00m。第三步，進(jìn)行巷道支護(hù)的初步施工方直接

7、底板為泥巖，平均厚度約2．75m，案、巷道安全監(jiān)測(cè)技術(shù)方案、巷道掘進(jìn)工藝其下部為本溪組的鋁土泥巖，平均厚度約與掘錨協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)；4．25m，屬軟弱型。單向抗壓強(qiáng)度12．1～第四步，提交施工方案；58．4MPa，平均28．3MPa；單向抗拉強(qiáng)度第五步，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，形成0．7～2．OMPa，平均1．4MPa；抗剪強(qiáng)度最終的支護(hù)設(shè)計(jì)方案，并在類(lèi)似條件推廣應(yīng)1．9～6．6MPa，平均4．2MPa。吸水率為用。2．3，膨脹率為0．68，軟化系數(shù)平均0．59。巖層吸水性強(qiáng)，從而降低了底板的穩(wěn)3研究設(shè)計(jì)方案內(nèi)容定性，給今后開(kāi)采帶來(lái)一定困難

8、。(3)地應(yīng)力3．1煤層賦存地質(zhì)條件因沒(méi)有進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試，借用古書(shū)院礦(1)地層臨近王臺(tái)鋪礦區(qū)15號(hào)煤的地應(yīng)力作參考。15號(hào)煤層屬于井田內(nèi)上石炭統(tǒng)太原組三個(gè)測(cè)點(diǎn)中dw最大為7．90MPa，最小為(C。．)含煤地層。7．13MPa，三個(gè)測(cè)站側(cè)壓系數(shù)d