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关于综采工作面沿空回采巷道支护与管理技术探究

2014-06-18李旭滨杨兰宁祝文峰

中国科技纵横 2014年5期
关键词:帮部锚索煤炭

李旭滨 杨兰宁 祝文峰

(河南省正龙煤业有限公司城郊煤矿综采二队,河南永城 476600)

关于综采工作面沿空回采巷道支护与管理技术探究

李旭滨 杨兰宁 祝文峰

(河南省正龙煤业有限公司城郊煤矿综采二队,河南永城 476600)

当今煤炭开采是保证我国经济整体发展的重要能源之一,对我国的建设事业起着不容忽视的推动作用。而在煤炭的开采过程中,综采工作面会随着开采的进行而出现巷道受压力而变形的情况,影响了开采工作的进行。本文以实例为基础,对煤矿中综采工作面沿空回采巷道支护参数进行了简要分析,并探讨了支护管理技术的主要内容,为保证煤炭开采的快速安全进行提供了保障。

综采工作面 沿空回采巷道 支护参数 支护管理技术

随着现代工业的发展,煤炭资源在我国的建设事业中有着不可替代的作用。虽然说近年来节能环保的理念逐渐深入人心,并且有着越来越多的新能源被开发出来,但煤炭仍然是工业发展过程中的重点,对煤炭的开采仍旧是煤炭资源储备丰富的地区的主要产业。但在煤矿综采工作面中,受到开采进度的影响,沿空回采巷道会出现不同程度的变形,影响了正常的开采工作,并会留下一定的安全隐患。本文选取了我国中部某矿为研究对象,对其综采工作面沿空回采巷道的支护情况进行了分析。

1 综采工作面概况

本文研究所选取的实例为我国中部某大型矿井,年产原煤500万吨左右,工作面为该矿西部采区某综采工作面,该工作面的宽度达到了190m左右,长度达到了1500m左右,煤层的平均厚度为2.8m。在综采工作面的西面是已开采的区域,在综采工作面的东面是未开采的煤层。工作面的顶部为泥岩结构。工作面所使用的设备包括了变频电牵引采煤机、掩护式液压支架、刮板输送机、转载机以及胶带输送机等等。整体来说,包括了采煤设备、支护设备以及运输转移系统等三个部分。在该工作面生产期间,随着开采的进行,沿空回采巷道受到外力的作用,出现了较为严重的变形。

2 沿空回采巷道的支护参数

在该综采工作面中,两侧的沿空回采巷道受外力的影响变形严重,除了对变形区域进行纠正之外,还需要采取更加可靠的支护措施。该巷道的宽为4m,高为3.3m,所采用的支护方式主要包括了锚梁网、锚索以及帮部等三个部分。其中,在锚梁网部分所选用的材料包括了直径为20mm的螺纹钢锚杆、规格为5mm厚度的钢带以及相应规格的平焊金属网。锚索部分所选用的材料主要为直径为15mm的钢绞线。在帮部所选用的材料包括了直径为16mm的螺纹钢锚杆、规格为10mm厚度的钢带以及相应规格的平焊金属网。

3 综采工作面沿空回采巷道支护管理技术内容

从上文中可以看出,为了让综采工作面具有良好稳定的结构,纠正沿空回采巷道的变形现象,需要采取的措施包括了锚梁网支护、锚索支护以及帮部支护三个部分,根据巷道的具体受力情况,可分别采用其中一种支护类型,也可以三种支护措施结合起来使用。这三种支护管理技术的具体内容如下。

(1)锚梁网支护管理技术。锚梁网支护措施是对沿空回采巷道进行支护处理最为基础的一步,几乎在巷道中的每一区域都需要在锚梁网支护的基础上再得到其他类型的支护。经检测发现,在锚梁网支护区域,沿空回采巷道的底部承受向上的压力,而顶部所受到的压力相对来说较小。特别是在距离综采工作面较近的地方,底部所表现出的隆鼓变形现象尤为突出,围岩呈现出更加明显的变形。因此,对于这一部分的支护管理需要更加重视,避免底部的变形影响了正常开采工作的安全顺利进行。

(2)锚索支护管理技术。锚索支护部分是建立在锚梁网支护的基础之上,对锚梁网的支护起到很好的帮助与加强作用。在沿空回采巷道中,添加锚索主要是为了对变形严重的区域进行进一步的支护加固,并对巷道的形变采取预防措施,避免让正常的开采工作受到形变的严重影响。一般在添加了锚索支护结构之后,在锚梁网与锚索的共同作用之下,沿空回采巷道的结构稳定性会增强不少,并且对减轻变形程度具有很好的帮助作用,但仍然不能完全消除巷道变形对开采工作所产生的影响。经过对该综采工作面中沿空回采巷道的影响分析发现,在添加了锚索支护之后,围岩断面的收缩率为55%左右,断面的大小保持在6m2左右。

(3)帮部支护管理技术。帮部支护具有更高的完善性,通常在锚梁网支护以及锚索支护的基础之上进行。特别是在变形现象较为严重的沿空回采巷道中,为了消除变形现象所带来的影响,让开采工作更加顺利地进行,可采用帮部支护的方式来达到加固效果。在该沿空回采巷道中,采取了帮部支护措施之后,巷道的变形现象得到了更大程度的抑制,变形对开采所带来的影响作用消减得更低。经检测发现。经过锚梁网、锚索以及帮部支护之后,巷道断面的面积达到了8.5m左右,断面的收缩率控制在了35%左右,该水平可较好地保证开采工作的顺利安全进行。

(4)支护管理技术所带来的成效。在综合采取了锚梁网支护、锚索支护以及帮部支护等一系列措施之后,该沿空回采巷道的变形现象得到了很好的控制,更加方便开采工作的进行。首先,安全隐患得到了很好的控制,开采工作有了最为基础的安全保障;其次,对变形的控制方便了原煤的运输转移,加快了开采速度;最后,支护管理技术的应用让沿空回采巷道避免了在以后的开采过程中再次发生严重的变形现象,对综采工作面的后续安全来说具有非常深远的意义。

4 结语

综上所述,综采工作面的沿空回采巷道随着开采的进行,在外力的作用下会发生较为严重的变形,影响了正常开采工作的进行。因此,对综采工作面的沿空回采巷道采用支护管理技术非常中,从锚梁网支护、锚索支护以及帮部支护等三个部分来进行管理,对具体的巷道变形情况进行深入分析,了解支护变形结构对综采工作面所产生的影响。通过支护管理技术,可以很好地让沿空回采巷道的变形情况得到控制,对保证正常安全的煤炭开采进行产生了非常重大的影响。

[1]王满想.平顶山矿区深部回采巷道支护效果模糊综合评判研究[D].河南理工大学,2011.

[2]屠世浩,王方田,窦凤金,袁永,鲁岩.上层煤柱下综放沿空回采巷道矿压规律研究[J].中国矿业大学学报,2010(1):1-5.

[3]郝升明,耿耀强.深部高瓦斯综放面回采巷道支护技术[J].煤炭科技,2012(1):98-100.

[4]李红军.煤矿回采巷道支护原则探讨[J].山东煤炭科技,2013(1): 139-140.

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