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大断面泥岩巷道支护设计优化及应用

2021-03-13赵寒

山东煤炭科技 2021年2期
关键词:锚杆围岩变形

赵 寒

(陕西彬长胡家河矿业有限公司,陕西 长武 713600)

1 工程概况

陕西彬长胡家河煤矿位于陕西省长武县内,目前矿井正开采四号煤层,该煤层赋存稳定,煤厚变异较小,煤层结构较简单,厚度12.8~27 m,平均厚度约23 m。402104 工作面煤层上方基本顶为中砂岩,厚度10.2~20.0 m,饱和抗压强度6.7~17.2 MPa;直接底为铝质泥岩,遇水极易软化,属于不坚硬不稳定型,一般厚度3~5 m。工作面正常涌水量为10 m³/h 左右,最大涌水量约20 m³/h,煤瓦斯含量0.32~2.12 ml/g。

402104 工作面运输顺槽为全锚网支护,矩形巷道,巷道净宽×净高=5.6 m×3.5 m,巷道净断面积19.6 m2。其中402104 工作面运输顺槽原有支护参数不合理,导致巷道变形严重,顶底板移近量最大可达750 mm,两帮移近量最大可达890 mm,威胁矿井安全生产,需对巷道锚杆、锚索参数优化设计。

2 大断面泥岩巷道围岩变形破坏情况

402104 工作面运输顺槽在掘进过程中,巷道顶底板出现变形,两帮收敛变形,通过井下实地考察发现,402104 工作面运输顺槽围岩变形破坏如下:

(1)402104 工作面运输顺槽顶底板破坏情况

402104 工作面运输顺槽为矩形巷道,净断面19.6 m2,属于大断面巷道,在巷道掘进期间,在工作面切眼向外350 m 处顶底下沉量可达500 mm,底鼓量为250 mm,部分区域顶板出现网兜现象,锚杆被拉断,个别锚索失效。

(2)402104 工作面运输顺槽两帮破坏情况

402104 工作面运输顺槽周围岩性大多为泥岩,两帮最大变形处在巷道1200 m 处,由于受到周边巷道扰动影响,最大两帮变形量可达890 mm,巷道变形量大的问题存在安全隐患,亟需解决。

3 大断面泥岩巷道锚杆、锚索支护参数优化

402104 工作面运输顺槽掘进净宽5600 mm,巷中掘进净高3500 mm,其402104 工作面运输顺槽原锚杆、锚索布置如图1。……

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