厚煤层矿井煤巷锚杆支护技术探讨与实践.pdfVIP

中国CSRM软岩．T-堆t专业委而备第二届学求大畚论文集 厚煤层矿井煤巷锚杆支护技术探讨与实践 李士岗 章定强 (竟州矿业集团公司 山东郜城市273500) 摘要末文根据竞州矿区厚煤层煤巷的基本类型及围岩支护条件，通过对 煤巷锚杆支护机理的理论分析，系统阐述j厚_ll层煤巷锚杆支护的合理支护方式、 支护参数的设计计算和各类支护方式的适甩条件，并通过典型巷道的设计实例和 现场实践，分析1蠼巷锚轩支护的技术鼓秉、羟济教盖和社会教苴，探讨7煤巷锚 杆支护施II艺、机具韶套、l程质量蕾理等方面的问题和改进措施。 关t词煤巷．锚杆支护 随着综采放顶煤开采技术的推行以及相应的巷道布置改革的深化，兖州矿区厚堪层煤 巷进尺比重迅速增长，进而推动了以煤巷锚杆支护为中心的煤巷支护改革的全面展开。1998 年全矿区厚煤层矿井煤巷进尺55454In，占总进尺82885m的66．9％，其中煤巷锚杆支护 088 357 进尺44 m(沿空巷道8 ra)，占煤巷总进尺的79．5％。煤巷锚杆支护已取代其它支护 方式而成为兖州矿区巷道掘进的主要支护方式，并以其良好的支护效果和显著的经济效益 日益显示出强大的生命力。是兖州矿区巷道支护的重大技术进步。 1矿区概况 兖州矿区煤田含煤地层为全隐蔽石炭一二叠纪向辩梅避煤田，煤层倾角2。～15’，一般 为5。，以宽缓褶皱为主，次一级褶皱较发育，属中等偏简单构造类型。石炭二叠系地层共吉 m。垒区稳定可采的为3号层和 煤27层，可采和局部可采的7层，可采煤层总厚度13．72 16、17号层煤。其中，3号层煤平均厚度8．43m，在局部地区又分为3上、3T号堞层，厚度分别 6、17号层煤厚度各为1．00m左右。局部可采堪层为6、10-F、15t和 为5．5m和3m左右；1 18号层煤。 2煤巷支护改革的必要性 矿区厚煤层的煤层巷道大部分为回采工作面顺槽和兼作顺槽使用的蠼层集中巷以及煤 层上(下)山、边界巷、回风巷等，一般情况下，工作面的两条顺槽中一条顺槽为实体掘进，另 m小煤桂。少部分工作面两顺槽均为实体攥或均为沿空掘进。 一条顺槽沿空掘进，留2～3 m2左右．11号或12号矿工钢单棚或对棚 m2，净断面11 顺槽断面为梯形，掘进断面12～13 支护，棚距500～900mm。视超前压力及顶板情况工作面超前维护，采用单体支柱、十字顶 梁(网状顶梁)或辅以金属摩擦支柱。随着综采及综放开采的不断完善，工作面单产不断提 高，工作面推进速度也不断加快，顺槽采用矿工钢梯形棚支护方式日益暴露出其不足，主要 表现在以下几个方面： Jjg (1)矿工钢支护是一种被动承载方式，支架的支护阻力需待围岩产生一定量的变形后 才能实现，不能及时有效支护顶板，巷道掘进时，顶板已受到一定程度的破坏，回采时超前维 护相当困难，超前维护长度多则达上百米，回撒矿工钢棚工作量大，不安全因紊多，影响工作 面快速推进。 (2)工怍面单产的提高和产量峰值的增加，对顺槽运输设备能力要求加大，使设备外形 尺寸脏之加大，运输腰槽断面尺寸也需相应增加i轨道顺槽与工作面上相应增加的通风、排 水、供水、注浆能力相匹配，也要扩大断面。采用矿工钢支护时，巷遭宽度受到一定限制，而 且．不能充分利用巷道断面，断面利用率仅可达到85％左右，有效断面普遍低于煤矿安全规 程规定韵12n2。 700元／m左右。对于煤层集 (3)支护成本高。经韧步铡算，矿工翻支护掘进成本约为1 中巷及部分煤巷准备巷道和开拓番道，由于服务年限较长，矿工锢支护将造成大量钢材的永 久性投入，不能及时周转。 (4)掘进期间大量支护钢材的运输及回采期问巷道支架韵坷擞，奉包增加了作韭量，面 且给本来已十分紧张的矿井辅助运输带来沉重的负担，成为实现辅助运输现代化的一个制 约因紊。 由于上述问题的影响，传统的煤巷矿工钢支护已成为制