大倾角煤层沿空掘巷锚注支护技术研究
2021-04-24朱世奎淮北矿业股份有限公司
文/朱世奎(淮北矿业股份有限公司)
煤炭是一种不可再生资源,为了节约能源及提高煤炭回采率,矿井布置回采巷道时多采用沿空掘巷技术,但随着煤层倾角的增大,沿空掘巷后巷道矿山压力显现剧烈,巷道变形量较大,极易发生片帮和冒顶等事故,给煤炭资源安全开采带来严峻挑战。
近年来,众多学者针对不同条件下沿空掘巷围岩变形破坏机理和稳定性控制技术等方面展开了深入的研究,取得了丰硕的成果。基于此,本文以桃园矿II1044 风巷为工程背景,在分析大倾角沿空巷道变形破坏机理的基础上,提出针对性的巷道支护技术,为矿井的安全高效生产提供有力的保障。
一、工程地质概况
桃园煤矿位于淮北平原中部,区内地势平坦,大多为农田,采区范围内地面标高+23.0~+25.0m。II4 采区位于桃园煤矿补3 线北100m 至F2 断层,浅部以-520m 为界,深部至-800m 水平。采区走向长约2200m,倾斜宽约900~1500m,面积约2.5km。
Ⅱ1044 工作面位于Ⅱ4 采区二阶段,为该采区的第二工作面,上区段为Ⅱ1042 工作面,左与Ⅱ2 采区相邻,右至京沪铁路保护煤柱。该工作面10 煤层属二叠系山西组,煤层厚为2.5~4.3m,局部含有一层夹矸,厚0~0.4m,平均0.2m;煤层倾角28°~44°,平均38°,煤层顶板为泥岩或细砂岩,底板为泥岩。Ⅱ1044 风巷采用沿空掘巷方式掘进,锚网支护,锚杆型号为GM20/2400-490高强螺纹钢锚杆,每根锚杆2 卷MSZ2550 型树脂药卷,钢筋网规格为2500mm×1000mm 或1900mm×1000mm,网格150mm×150mm。
二、巷道变形破坏机理分析
1. 围岩应力高
围岩应力是巷道围岩变形破坏的根源。由于Ⅱ1044风巷受Ⅱ1042 工作面和即将回采的Ⅱ1044 工作面采动压力影响,巷道围岩应力较高。……
