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(1.大同煤矿集团金庄煤业有限责任公司,山西省大同市,037101; 2.中国神华神东煤炭集团柳塔煤矿,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017200)

特厚破碎煤层动压巷道失稳破坏机理及支护技术研究

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(1.大同煤矿集团金庄煤业有限责任公司,山西省大同市,037101; 2.中国神华神东煤炭集团柳塔煤矿,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017200)

为解决金庄矿特厚破碎煤层动压巷道的支护难题,在巷道围岩地质力学测试的基础上,分析了特厚破碎煤层动压巷道失稳破坏机理;采用数值模拟、理论分析、工程类比等综合试验手段,提出了高强度、高刚度、高预紧力及强让压的锚杆支护方案,支护方案在5201回风巷进行了现场应用,应用结果表明高预紧力让压支护技术有效控制了特厚破碎煤层动压巷道的失稳破坏,5201回风巷在8202工作面回采期间巷道两帮移近量为405 mm,顶底板移近量为252 mm,巷道完整性好。

特厚煤层 煤层巷道 动压巷道 锚杆支护 高预紧力

1 工程概况

金庄煤矿位于大同煤田西南部,地处左云县境内。金庄煤矿主采3#、5(3-5)#、8#煤层。8201工作面开采5(3-5)#煤层,煤层平均厚度15.3 m,为特厚煤层,煤层倾角3°～6°。地质构造简单,节理、裂隙较发育,顶煤硬度f＝2～3,能够及时垮落。8201工作面为一进一回两巷布置,见图1所示。

8201工作面的5201回风巷与8202工作面2202进风巷之间留有宽35 m煤柱。在8202工作面回采期间,5201回风巷会受到动压影响,在巷道掘进时,巷道变形不大,而当8202工作面回采时,由于回采形成的集中垂直应力使5201回风巷塑性区显著增大,局部出现片帮、冒顶现象,巷道控制维护非常困难,给巷道的稳定性控制带来了严重的挑战。……