连采掘进巷道稳定性控制技术探讨
2021-05-19郭鹏
郭 鹏
(山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿,山西 晋城 048200)
1 工程概况
寺河矿W23052、W23053 掘进工作面沿3 号煤层底板掘进,工作面南为W2305 工作面(未采),北为W2306 工作面(未掘),西为西区北辅运巷/ 北进/北回风二巷(已掘),见图1。掘进工作面地面标高为+580~+750 m,工作面标高为+254~+326 m。3号煤层平均厚度6.3 m,煤层平均倾角7°,条带状结构,含夹矸1 层,属稳定型煤层,单巷掘进时的瓦斯绝对涌出量为1.6 m3/min,具有煤与瓦斯突出危险性。W23052、W23053 巷道掘进毛断面宽×高均为5 500 mm×3 800 mm,采用连续采煤机割煤成巷; 在W23053 巷割煤达到循环进度后,调机到W23052 巷进行割煤,锚杆钻车调机到W23053 巷支护,连续采煤机在W23052 巷割煤; 待锚杆钻车在W23053 巷支护完毕、连续采煤机在W23052 巷割煤达到循环进度后,连续采煤机再调到W23053 巷,依次交替循环作业。

图1 2305 工作面巷道布置平面
W2305 工作面巷道采用连采连掘技术能够大大提高施工进度和原煤产量,改善了工人劳动强度,但同时掘进时两巷应力叠加效应较为突出,巷道变形潜在灾害较为严重,尤其是寺河矿是有煤与瓦斯突出危险性的矿井,对连采连掘巷道稳定性控制提出了更高的要求。
2 连掘巷道群稳定性分析
单一巷道开挖情况下,由于巷道周围岩体承载能力不同,巷道所处的高地应力环境会使开挖后周围岩体形成破碎区、塑性区和稳定区,巷道所受垂直应力也由里向外呈现应力降低区、应力升高区和原岩应力区[1-2]。而在多条巷道同时掘进情况下,根据巷道断面的不同,可以将巷道群之间应力影响分为断面相同和断面不同的两种情况。……
