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采空區下回采巷道支護技術研究

文檔作者：季啟壽文檔來源：山西介休鑫峪溝煤業有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年03月17日
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江 西 煤 炭 科 技JIANGXICOAL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY2015年 第 2期No．2 2O15采空區下 回采巷道支護技術研究季 啟壽(山西介休鑫峪溝煤業有 限公 司 ，山西 介休 032000)摘 要 ：在近距離煤層進 行開采時 ，一般都會選 擇下行開采 方式 ，這樣 一來 ，當上部工作 面 回采之后 ，側 向煤柱之上 就會 形成一個相對集 中的支承 壓力 ，在 回采 的過程 之中這一支承壓力會對采空 區的底版造成一定損害 ，因此 需要 采取 相關措施對這 一 問 題 進 行 有 效 的解 決 。 本 文 就 主 要 針 對 采 空 區 下 回 采 巷 道 支 護 技 術 進 行 研 究 與分 析 。關鍵詞 ：采空區 ；巷道 支護技 術 ；應力 降低 區中圖 分 類 號 ：TD353 文 獻 標 識 碼 ：B 文 章 編 號 ：1006— 2572(2O15)02—0041—02Study on M ining Roadway SupportunderGoafLiQishou(Xinyugou CoalIndustryCo．Ltd．，Jiexiu，Shanxi032000)Abstract：Downwardminingmethodsisusuallyappliedtominingclose- distanceseams，inwhichakindofrela—tively centralized supportpressureoccursabovethelateralpillarsaftertheupperworkingfacemininganddama—gesthefloorofgoalpartly． To solve theproblem ， the authorintroduces the mining roadway supportundergoa1．Keywords：goaf；roadway supporttechnology；stressreducing area1 地質 條件 對于 支護的影響分析一 般情況而言 ，巷道 冒頂事 故 的發生主要 是 由兩個方面的因素造成 的 ：一方 面 ，頂板 的 地質條 件 會對 其造 成一定程度上 的影 響 ；另 一方 面 ，則 是 巷道支 護 的具 體情 況產生的影響 。基于這兩個方 面因素 的考 慮 ，只有 研究 并搞 清楚圍巖 的具體結構 ，才 能對巷 道支護 的方式進 行有 效 的設計 。一般情況 下 ，在 巷道 設計 的初 始 階段 ，可 以依 據 鉆孔地質資料 以及之前 的經驗與數據 ，對 巷道 的地質情 況進行初步 的判斷 ，或 者是 在掘 進 的過程 之 中通 過 目測頂 板 、鉆進的難易 等方 法 來 對 頂板 的狀 況進 行 一 定程 度 的 分 析 。然而這些方法都存在 著一定的弊端 ，難 以對 圍巖 的真實情況實現有效 的反 映。鉆孔窺視 儀能夠 對 巷道頂 板 的破 壞狀 況做 出最 為 直觀 的反 映 ，近年 來人 們不 斷 對其研 究 與改 進 ，使 其在 各 個方面都有 了很 大程度的提高 ，如今 它 已經具 備 日常使用 功能 ，得 以普遍采 用和推廣 。2 有效確定巷道位 置一 般情況 下 ，巷道會在一定程度 上受到 煤柱集 中應力的作用 ，在這一作 用之 下巷 道會 出現 強烈 的來壓 ，將 巷道布置在應力降低 區之 內是 巷道 布 置 的重 要原 則之 一 。如果上部 為采空 區時 ，應 當注意要將巷 道與上 部采空 區之間保持相對的距離 。本文 就 以某礦 的某 一工 作面 回采 后煤柱中的支承壓力在地板 中的傳遞 規律為例 ，并對其進 行一定程度上的數值 模 擬。 圖 1顯示 的是 這一 工作 面 回采之后底 板應力的分布情況 ，圖 2顯示 的主要是 采空 區一 側 的煤層應力分布情況 。圖 1 10503工 作 面 回采 過 后 底板 中 的 應 力 分 布· 41 ·苣{越'嘲1I{l}圖 2 采 空 區一 側 煤 層 應 力 分 布對上述 的兩 圖進行分析對 比 ，不 難發現煤 柱會對 底版中 的 應 力 分 布造 成較 大程 度 的 影 響 。在 煤 柱 的 正 下 方 ，應力 集中的程度 為最高 ，而 當距 離煤柱 邊緣 的距 離 大致在 2～ 2．5m的范 圍時 ，應力集中程度會出現一定程度 的衰減 ，最終衰減到原巖應力 ，即 10．6MPa。綜 合上面 的分析 ，在對 巷道的位置進行確定 時 ，應該使 12503膠 帶運輸巷 保持在 10503采空 區邊緣水平距離 的 2．5m之外 。3 錨桿錨 固力影響 因素分析在實際的作業過程 之中 ，在打鉆時采 空區之 中的水或多或少都會 向巷 道 之 中滲 透 ，頂板 會受 到 一定 程 度 的軟化 ，除此之外 ，錨 固劑 的粘 性也會 在 淋水 的作 用下發 生 降低 ，這樣一來 ，錨 桿 的錨 固力就 很有 可能 達不 到規定 的標準 。基于這一方面的考 慮 ，如果 在掘進 的過程之 中遇到相對嚴重的淋水時 ，應 當及 時對 涌水 的原 因進 行分 析 ，并 根據分析結果采取有效措施對其解 決。一般情況 下 ，處理 淋水問題的方法主要 有兩 種 ，如果水 量相 對較 小 ，那 么可 以通過布置泄水孔 的方式 予 以解決 ；如果 水量 較大 ，則需 要通過注漿來堵水 ，同時在 這 一過程 之 中，還需 要對 錨桿 的錨 固力進行一定程度上 的測試 。相 關實踐表 明 ，如果 涌水量大于 583mL／min時 ，錨 桿 的錨 固力 會 下 降 至 原 先 的35％左右 。而一旦錨桿的錨固力 出現下 降，會 對巷道 的支護效果造成 十分顯 著 的影 響 。因此如果 遇 到較 為嚴重 的淋水 問題 時，需要做好防排水工作 以及錨 固力檢測工作 。4 巷 道 支 護技 術目前 ，對于巷 道 的支 護存 在著 多種 方式 ，其 中錨桿 錨索 支 護 已 成 為 最 主 流 的 支 護 方 式 。 如 果 采 空 區 下 的 巷 道頂 板 破碎 情況 相 對 嚴 重 ，就 需 要 對 其 進 行 一 次 性 支 護 ，以此來對頂 板的變形 進行有 效 的控制 ，否 則，頂板 的破 碎程度就會更加嚴重 。以 11503工 作面為例 ，采用 了 3種支 護方式 ，同時在對其進 行掘進 的過程 之 中每 隔 50m便 進行一 次頂板巖層結構 的窺視 ，然后再根據 窺視 的結 果對支 護方式作 出一定程度上的改善 。方式一 ：當 02 煤與 2 煤 層之間的距離在 5．3m 以上· 42 ·時 ，采用 ~20mm×2000mm螺 紋鋼錨桿支護 ，同時保持錨桿 間 排距 為 1000mm ×1000mm，錨 固 劑選 擇 為 MSK2380型樹脂錨固劑 ，錨索 長度 為 5．3m。方式二 ：當 O2 煤與 2 煤層 之 間的距離在 4．3～5．3m的范圍之內 ，保持 錨桿 的參數 不變 ，對錨 索 的長度 進行一 定程度上的降低 ，使其 變 4．3m。方式三 ：當 O2 煤 與 2 煤層之間 的距離在 4．3m 以內時 ，頂板仍然采用原 先的 ~20mmX2000mm 螺紋鋼錨桿支 護 。如果 出 現頂 板破 碎 ，錨 桿 支 護 難 以 對 頂 板 巖 層 的穩定性進行有效的控 制時 ，還需要進 行一定 程度上 的套棚支護 ，棚距保持在 1．2m，同時對錨桿間的排拒進行一定程度上的調整 ，具體為 l100mmX1200mm。5 支護效果分析在運用 3種支護方式 之后 ，對相關數 據進行 了收集 與分析 ，并繪制 了巷道表面位移觀測 曲線 (見圖 3)。2S20l6翻鏊10bO2 l2 30 |垂2 72 8l 89 107 134 179涮站距 迎頭的距離 ／I圖 3 巷道 表 面 位移 觀 測 曲 線根 據上 面的 曲線 圖 ，可 以得 出結論 ：在 近距離 煤層 采空區下 掘進巷道 的過程 中，可 以通 過對鉆孔 窺測儀進 行探測 ，了 解 頂 板 巖 性 、厚 度 、裂 隙 以 及 發 育 的 程 度 。然 后 綜 合運用多種支護方式 ，以有效控制頂板 。參 考 文 獻 -[1]陳炎光 ，陸士 良．中國煤礦巷道 圍巖控制 [M]．徐州 ：中國礦業大 學 出版 社 ，1994．(23張百勝 ，楊雙鎖 ，康立勛 ，等．極近距離煤層 回采巷道合理位置確 定 方 法 探 討 [J]．巖 石 力 學 與 工 程 學 報 ，2008，27(1)：97—101．[3]康 紅普．煤巷錨桿支 護成套技 術研究 與實踐 [J]．巖 石力學 與工 程學 報 ，2005，24(21)：3959—3964．作者 簡 介 ：李 啟 壽 (1962一)，男 ，山 西 介 休 人 ，2o14年 畢 業 于 重 慶大學 ，大學本科 ，工程師 ，現在山西介休鑫峪溝煤業有限公司從事采礦技術 管理 工作 。收稿 日期 ：2015— 02— 12 編 輯 ：郭 正 義

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