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芦岭煤矿不同煤柱宽度下沿空掘巷稳定性对比分析

黄仲文

(淮北矿业集团 芦岭煤矿,安徽 宿州 23000)

摘要:以芦岭煤矿Ⅱ104采区为工程背景,在对代表性工作面工程地质条件的基础上,对不同的煤柱宽度进行了分析。实践表明,留5m煤柱巷道采用架棚支护时两帮变形量达到534mm,而留3m煤柱采用锚带网索支护时巷道两帮变形量为324mm,降低了近40%,说明留3m小煤柱采用锚带网索支护可有效控制沿空巷道的变形,同时也为类似条件的巷道提供了参考。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 :沿空掘巷;芦岭煤矿;锚带网索;对比分析

中图分类号:TD8文献标志码:A文章编号:1000-8772(2014)19-0201-02

1 5m小煤柱沿空掘巷实例

1.1 II1042上工作面概况

II1042上工作面西至采区边界保护煤柱线,东至Ⅱ104回风上山保护煤柱线,西南为10214工作面采空区,北为Ⅱ1042中工作面。地面位于矿西塌陷区南部,沱河以北100-450m,孟家沟以东0-440m。上部8、9层已回采完毕,本区段10煤层倾角8°~17°,平均12°,为缓倾斜煤层,煤层厚度1.5-2.7m,平均2.15m。

1.2 巷道支护参数

II1042上风巷为沿空掘巷,留煤柱宽度为5m,采用11#工字钢支护,断面为梯形断面,其规格为:上净宽3000mm,下净宽3916mm,净高2600mm,棚距600mm,如图1所示。腰帮过顶使用铁背板、钢网,并于腰窝处采用专用拉杆控制棚距,专用拉杆使用木楔固定。

1.3 巷道支护效果

经过7个多月的观测获得了巷道的变形特征,如图2所示。巷道受临近工作面采空区影响,两帮变形较大。采空区一侧帮部(左帮)变形达到410mm。实体煤侧巷道帮部变形达124mm。两帮变形量达534mm,变形量较大,尚能基本满足巷道的正常使用。

2 3m小煤柱沿空掘巷实例

2.1 II1042中工作面概况

该工作面西以F27断层煤柱线为界,东以Ⅱ104回风上山为界,西南以Ⅱ1042上综采工作面机巷为界,北为Ⅱ1042下综采工作面(尚未准备)。主采10煤层,结构简单,厚1.6~2.7m,平均2.35m。煤层倾角2~17°,平均12°。煤层普氏系数为0.7~0.9。风巷为沿空掘巷,外侧为Ⅱ1042上机巷,为留小煤柱沿空掘巷,煤柱宽3m。

根据地质分析资料,按照淮北矿业集团公司《煤巷锚杆支护设计规范》划定:

(1)该区域10煤顶板属于Ⅱ类较完整型,其特征:层理不太发育,一般没有煤线。

(2)煤层属于Ⅱ类中硬型,其特征:中等稳定状态,煤帮能够自稳;但局部煤层松软,易片帮,成型较难。根据顶板和煤层类别,该巷道属于中等维护型,级别是一级中Ⅱ类顶板Ⅱ类煤层。

2.2 巷道支护效果

2013年6月7日在风巷共布置了10个监测点,经过6个多月的观测获得了巷道的变形特征,选取具有代表性的6#测点进行分析。巷道受老塘采空区影响,两帮变形较大。采空区一侧帮部(左帮)变形达到185mm,部分测点达250mm。实体煤侧巷道帮部变形达139mm,部分测点达166mm。两帮变形量达324mm,可满足巷道的正常使用,说明支护方案可有效控制巷道变形。

3 结论

本文分析了II1042中工作面的工程地质条件,对顶板类型进行了分类,该认为巷道属于中等维护型,级别是一级中Ⅱ类顶板Ⅱ类煤层。本着能够实施安设锚杆的原则、相对有利的应力环境、预留巷道围岩变形的原则、保证锚杆具有良好锚固性能的原则等最终确定煤柱宽度为3.0~3.5m,设计留设煤柱3.0m。现场实践证明采用锚带网索支护可有效控制沿空巷道的剧烈变形,确保巷道正常使用。

(1)II1042上工作面风巷留5m煤柱巷道采用架棚支护时两帮变形量达到534mm,变形量较大,基本能满足巷道使用。

(2)II1042中工作面风巷留3m煤柱巷道采用锚带网索支护时两帮变形量达到324mm,变形量降低了近40%。

(3)II1042中工作面长360m,煤柱宽度减少2m,可多回收煤炭2368吨,为类似条件的矿井提供了借鉴。

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参考文献:

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(责任编辑:赵蕾)

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