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标题 平煤二矿大断面切眼一次成巷支护技术
范文

    摘 要:以平煤二矿庚2021070工作面大断面切眼为研究对象,采用锚杆+锚索+单体支柱支护方式,通过理论计算得到锚杆索支护参数。切眼成巷至工作面开始回采期间,巷道变形数据能够满足设备安装要求。表明:采用锚杆+锚索+单体支柱支护能够实现庚2021070工作面大断面切眼一次支护,该技术可为相似矿井工作面大断面切眼一次成巷提供借鉴。

    关键词:大断面切眼;理论计算;一次成巷;支护技术

    1 绪论

    煤矿地下开采过程中,切眼巷道掘进有其自身特点:①=1\*GB3巷道断面大,一般为宽58m。切眼中需要布置液压支架、采煤机等大型设备,要求切眼断面足够大;②=2\*GB3巷道变形大,支护困难。断面大,巷道顶板及两帮变形量大,支护更加困难;③=3\*GB3服务时间短,一般23个月。切眼服务时间为工作面贯通至开始回采,时间短。同时,为了尽早构成通风回路,目前部分矿井仍采用切眼二次成巷。即先掘进小断面切眼,之后扩大断面。该技术掘进速度慢,同时二次成巷会对顶板造成二次破坏,顶板管理困难。因此,探索新技术,实现大断面切眼的一次成巷,对工作面回采及矿井生产意义重大。

    2 地质条件

    平煤二矿庚2021070工作面煤厚0.952.6m,平均2.0m,埋深600m左右,煤层倾角8°左右。顶板为庚组顶板L6灰色厚层状石灰岩,底板为砂质泥岩。工作面煤层及顶底板条件如下表。

    3 支护参数

    平煤二矿庚20—21070工作面切眼为矩形断面,断面尺寸6000×2400mm。设计首先基于悬吊理论,分别对锚杆、錨索的长度、锚固力、间排距等支护参数进行计算。

    3.1 锚杆参数

    (1)锚杆长度:L=L1+L2+L3

    带入参数并结合现场得锚杆长度:L=2200mm。

    (2)锚固力N:N=σ屈πd2/4

    带入参数并结合现场得锚杆锚固力:N=105kN。

    (3)锚杆间排距:α=QHKγ

    带入参数并结合现场得锚杆间排距:1000×1000mm。

    3.2 锚索参数

    同理,基于悬吊理论并结合现场实际确定庚2021070工作面切眼锚索长度L=4500mm,锚固力N=200kN,锚索间排距2000×2000mm。

    结合现场实际确定庚2021070工作面切眼单体支柱支护排距1000mm,每排2根。同时,考虑到工作面侧煤体后期需由采煤机进行回采,支护锚杆由螺纹钢转换为玻璃钢材质。切眼支护断面示意图如图1所示。

    4 支护效果检验

    切眼掘进完成后,在庚2021070工作面切眼顶板及两帮等间距布设5组测站,分别监测巷道顶底板移近量、两帮移近量等巷道变形数据。

    由图2、图3可知:切眼成巷至工作面开始回采期间,顶底板移近量3060mm,两帮移近量2040mm,变形数据能够满足设备安装要求。这表明:采用锚杆+锚索+单体支柱联合支护能够实现庚2021070工作面大断面切眼一次支护。

    5 结论

    (1)以平煤二矿庚2021070工作面实际地质条件基础,通过理论计算得到切眼锚杆、锚索长度、间排距、锚固力等支护参数。

    (2)采用锚杆+锚索+单体支柱联合支护方式,巷道变形数据能够满足设备安装要求。这表明:采用锚杆+锚索+单体支柱能够实现庚2021070工作面大断面切眼一次支护,该技术也可为相似矿井工作面大断面切眼一次成巷提供借鉴。

    参考文献:

    [1]张胜龙.王家岭煤矿厚煤层大断面切眼锚网支护技术研究[D].中国矿业大学,2015.

    [2]田野.大采高综采工作面大断面切眼支护技术研究[J].中州煤炭,2014(02):2930+33.

    作者简介:聂连义(1971),男,汉族,河南永城人,本科,安全工程专业,注册安全工程师,主要从事煤矿工程现场管理。

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更新时间:2025/3/15 19:36:36