综放沿空巷道矿压显现规律与锚网支护.pdf

第 1 2卷 第6期 总第7 9期 2 0 0 7年 1 2月 煤矿 开 采 C o a l Mi n i n g T e c h n o l o g y V o 1 ． 1 2 N o ． 6 S e r i e s N o ． 7 9 De e e mb e r 2 0 o 7 综放 沿空巷道矿 压显现规律与锚 网支护 王 坚钢 ，刘玉 鼎 兖矿集团 杨村煤矿 ，山东 兖州 2 7 2 1 1 8 [ 摘要] 通过对综放工作面回采期间沿空巷道顶板、煤帮位移的矿压观测，总结出沿空巷道 受超前支承压力作用矿压显现规律 ，确定锚杆 网 支护合理参数，并实施超 前加 强支 护措 施，取得 明显 的效果。 [ 关键词] 沿空巷道；矿压显现；锚杆 网支护 [ 中图分类号]T D 3 5 3 ． 6 [ 文献标识码]B [ 文章编号]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 0 7 0 6 - 0 0 4 4 - 0 2 Un d e r g r o u n d Pr e s s u r e Be h a v i o r o f Ro a d wa y a l o n g GO b i n Fu l l - me c h a n i z e d C a vin g Mi n i n g a n d B o l t i n g Me s h S u p p o r t i n g 杨 村 矿 3 煤 层 厚 度 7 ． 6 58 ． 6 4 m，平 均 7 ． 7 4 m；煤层倾 角 31 O 。 ，平均 5 。 。煤 层结构 简 单 ，稳定可采 ，其岩性以炭质粉砂岩 、炭质泥岩为 主 ，呈薄层 状 或结 核状 分 布，抗 压强 度 为 2 O一 3 OMPa 。 工作面两巷沿煤层底板布置 ，主要有 2种基本 类型 一是巷道顶板及两帮均为实体煤 ；二是采用 留3 5 m小煤柱的方式进行沿空掘巷，包括工作 面单巷沿空掘巷和双巷沿空掘巷。 1 矿压观测 沿空巷道锚 网支护矿压观测是研究巷道围岩变 形 、支护方式 、检验支护效果 、判断巷道稳定性的 重要手段。杨村矿对东翼 、南翼和北翼采区的 3个 工作面沿空巷道锚网支护进行了回采期间的矿压观 测 ，见表 1 。 表 1 综放面沿空巷道表面位移、顶板离层统计 由表 1可以看出 1 锚网支护 沿空巷道受 回采影 响较 大 ，巷 道 围岩在位移过程 中有整体移动的现象，两帮移近 量 明显大于顶底板移近量 ，煤柱侧变形量大于实体 煤侧 ，底鼓量大于顶板下沉量。 2 与巷道表面位移相 比，沿空巷道 的深部 顶板离层明显小于顶板表面位移量。由此表明，锚 网支护强度高，顶板稳定完整 ，其离层量越小 ，安 全可靠程度越高 ，这是锚 网支护的显著特点 。 2矿压显 现 规律 2 ． 1 沿空巷道超前支承压力变化规律 根据杨村矿 3 0 6 轨道巷矿压观测资料，在工作 面煤壁前方 1 2 0 m以外顶底板移近速度为 2 4 mm ／ d ；当测站距工作面 1 0 0 m时进入压力缓升区，顶 底 板 移 近 量 开 始 逐 渐 增 大，平 均 移 近 速 度 为 9 ． 9 mm ／ d 。其两帮移近量和移近速度明显大于顶底 板相对量 ；当测站距工 作面 4 O～7 0 m时进入压力 升高区，巷道两帮移近量显著增大 ，移近速度由原 来的1 1 m m ／ d增加到 4 1 m m ／ d ；当测站距工作面 0 4 0 m时，进入压力急增区 ，巷道围岩变形速度急 剧增大，顶底板移近速度由3 5 m m ／ d增加到 6 1 ra m ／ d ，两帮移近速度 由 6 7 m m ／ d增加 到 9 6 m m ／ d ，见 图 1 。 2 ． 2 沿空巷道周期来压显现特征 由于沿空掘巷破坏了岩体原有的平衡状态 ，在 【 收稿 日期 ]2 0 0 70 6 2 2 【 作者简介]王坚钢 1 9 6 5一 ，男，浙江上虞人，高级工程师，1 9 8 9年毕业于中国矿业大学，一直从事矿井生产技术管理工作。 4 4 维普资讯 王坚钢等综放沿空巷道矿压显现规律与锚网支护 2 0 0 7年第6期 巷道边缘的煤体 出现新 的破碎带 ，支承压力向煤体 深部移动 ， 引起巷道煤帮和顶板明显变形 。见 图 2 。 、 ＼ 、．． 、 一磁 、 、 、、』 二、 ． 、 ， ． ．． m 加 30 40 一 ，⋯阻 E 压步距 l 9～ 2 2 m基本吻合。 ． 10 20 30 ／ 一 l O 晰 O 1 1 0 l ，／ ， ． ．／ - 图 2 沿空巷道周期来压 显现 曲线 图1 沿空巷道支承压力变化曲线 3 综放沿空巷道锚网支护 由图2可看出，工作面推进过程 中受基本顶周 期来压的影响，沿空巷道围岩经历显著运动和相对 稳定两个 阶段。在测 站距工 作 面 1 0 0～1 2 0 m 时， 表面位移曲线处于缓慢上升状态 ，在距测站 9 0 m， 7 0 m，5 0 m，3 1 I F I ，1 l I F I 时 出现 了压力 峰值 ，周期 来压 的间隔距离为 2 0～ 2 1 I F I ，与工作 面的基本顶来 3 ． 1 锚 网支护参数确定 综放 回采巷 道 支 护参 数 采用 了 “ 综 合设 计 法” ，其步骤 由间接类 比、理论验证与现场监控设 计。根据杨村矿沿空巷道矿压观测 ，并对照不同条 件煤巷锚网支护参数 ，确定沿空巷道锚 网支护合理 参数 ，见表 2 。 表 2 不 同条件煤 巷锚 网支 护参数对 照 3 ． 2 锚 网支护效果 锚杆 受 力 以工 作 面 实 体煤 侧 值 最 大 5 2 ． 5 k N ，顶板 次 之 1 9 ． 0 2 k N ，沿 空煤 柱 侧 最 小。 这主要与锚杆预紧力不均 、沿空侧煤帮松软有关。 因此 ，提高锚杆预紧力 ，优化锚杆参数 ，保持煤体 的完堑陛是发挥锚杆 网支护效果的必要措施 。 3 ． 3 回采期间两巷超前支护 1 轨道巷采用 3排铰接 HD J A 一 1 2 0 0单 楔一 字顶梁与单体液压 支柱配合进行 超前支护 ，柱距 0 ． 6 m，超前支护距离 6 0 m； 2 运输巷采用 3排十字顶梁 规格 1 0 0 0 mm 6 0 0 m m和 1排 HD J A 一 1 6 0 0单楔一字顶梁 形成 网状 铰接 ，配 合 3排 单 体 液压 支柱 支 护 ，柱 距 1 ． 0 m，超前支护距离 8 0 m； 3 由于鼓帮容易造成贴帮柱断损和锚杆盘、 锚杆头断裂 “ 飞出” ，发生安全事故 。为此 ，两帮 超前工作面 1 0 0 m，采用重新联单层金属网护帮措 施 。 4结论与建议 1 锚 网支护适应沿空巷道 工作面 回采期 间 围岩变形量大的特点，发挥了锚网支护的让压可缩 性能 ，对控制 巷道 围岩离层 和变形起到积极 的作 用 。 2 沿空巷道采用锚 网支护 能够承受住 回采 期间的超前支承压力影响。巷道服务期间断面收敛 变形率为 3 5 ％ ～ 4 0 ％，采取超前加强支护措施后， 能够满足安全生产的需要 。 3 沿空巷道 的压力显现 明显受工作 面周期 来压影 响 ，来 压 期 间，单 体 液 压 支 柱 卸 载 量 占 6 0 ％以上 ，因此 ，考核来压期间的超前支护质量 ， 单体液压支柱初撑力不得低于 1 2 0 k N，是巷道维护 的重中之重。 [ 责任编辑 颜立新 ] 45 脚∞ ∞∞∞ 伽鲫聊 ．． ． 目 醢趟 簿目墨 一 ∞ ∞∞ ∞ 如 伽鲫聊 ．． p ． 目基器礤 埘 簿l基硼 簿 维普资讯