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大采高工作面回采期间的矿压观测
2019-04-25  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   

寺河矿是2002年11月投产的一座高产高效现代化矿井,经改扩建之后,矿井目前年生产能力为1080万吨/年,主要设备为两套大采高综采设备、两套连采设备和3套连掘设备。寺河矿瓦斯涌出量大,2006年矿井瓦斯测定,绝对瓦斯涌出量为486.6m3/min,相对瓦斯涌出量为24.36m3/min。根据北京煤炭设计院设计,每个回采工作面需布置5条顺槽,顺槽断面为宽5米、高3.5米,在寺河矿的实际应用过程中,为保障6.2米大采高支架的运输,巷道高度变更为3.8米。由于巷道断面大,支护复杂,而多顺槽布置方式又加大了工作面的准备工程量,使得矿井的衔接非常紧张。所以,对巷道进行一定方式的补强支护,使其在受到动压影响后仍能服务于下一个回采工作面,可以极大的减少巷道准备工程量,节约大量的煤炭资源,缓解衔接紧张的局面。

1 2301 、2302大采高工作面锚杆支护巷道受动压影响分析总结

1.1大采高动压影响分析

根据寺河矿2301、2302两个工作面回采期间的观测,大采高回采工作面由于采高增大、开采强度加强,动压影响较普通综采尤为强烈,尤其是回采之后压力尤为剧烈。一般回采动压滞后工作面300~500米后逐渐稳定,动压影响表现形式主要为巷道顶板下沉、煤壁片帮、底板鼓起、锚索断裂较多、帮锚杆托盘撕裂失效严重等。

1.1.1 2301、2302工作面顺槽布置方式及煤柱留设情况

两工作面均采用了五巷布置(一侧两巷,另一侧三巷),一条切眼和尾巷,三进两回通风系统的工作面布置方式。具体煤柱尺寸见下图:

图1: 2301、2302工作面顺槽布置方式及煤柱留设尺寸

1.1.2 2301、2302工作面顺槽巷道支护形式

图2: 2301、2302工作面顺槽巷道支护图

2301、2302两个工作面顺槽断面除皮带顺槽为5.5×3.5米,其余均为5.0×3.5米, 顺槽支护采用锚杆支护锚索补强的方式,锚杆锚固设计为加长锚固方式。

1.1.3 2301、2302工作面受回采动压影响情况

2301工作面开采期间动压影响波及较大,在工作面沿顶开采期间,15、12两巷变形严重,顶、底板移近量最大1.5米。在工作面转入沿底开采后15、12两巷相继冒落,最后对其实行密闭处理。由于23022巷在2301回采过后也受到2301的动压影响,巷道变形严重,其中22巷尾部50米地段因采动影响发生冒落。后对23022巷进行木垛维护,木垛间距3米。为保障23025、27两巷能够在2302回采结束后仍能满足使用要求,在2302开采期间对25巷进行了木垛维护,并对交叉口进行锚索补强,但在2302开采之后,巷道变形并没有得到遏制,在对23025巷进行的观测中,发现巷道顶底板移近量达1.5米,巷道两帮移近量也达到1.5米

1.1.4 2301、2302工作面回采动压的分析

通过对2301、2302两个工作面的动压观测,我们总结出以下经验:

1.1.4.1回采动压对煤体破坏的影响深度不超过5米。在留巷观测中我们发现帮锚杆被整体挤出的较多,而在帮部试验补打的5.3米锚索没有一根被整体挤出,现场只有一根锚索因锁具破裂造成失效。这说明煤柱并没有被整体压裂,只是在巷道周边两帮的煤体被压裂破碎。

1.1.4.2煤帮变形较顶板变形大。顶板下沉一般在300毫米左右,而煤帮变形一侧就达到500毫米~800毫米左右。由于煤帮的破坏造成顶板失去支撑点,进而造成顶板的进一步破坏。

1.1.4.3动压影响后巷道底鼓严重。相对于顶板下沉,底鼓问题尤为突出,在承受动压影响之后,巷道底鼓最大1.5米,底鼓深度达到2米左右。在对帮部进行补强支护后,底鼓得到控制,底鼓深度一般在500毫米以内。这说明原有支护帮部强度不够,尤其是起锚高度过高造成煤帮变形严重,进而造成巷道底鼓。$Page_Split$

2 33022 、24两巷概况

33022、24为3302面的两条回风巷,在3302回采完毕后,两巷保留作为下一个工作面3301的两条进风巷及辅助运输巷,两巷的断面为均为5.0×3.5米,两巷的顺槽支护方式同图2所示的5.0×3.5米支护图设计相同,22、24巷之间净煤柱为

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