常村煤矿N3-11运输巷道高应力动压巷道支护技术优化研究
2021-07-13原彬
原 彬
(潞安化工集团 常村煤矿,山西 长治 046100)
常村煤矿N3-11工作面倾向长度120 m,走向长度1 500 m,工作面开采3号煤层,煤层厚度5.09~7.20 m,平均厚度为6.19 m,煤层顶底板岩层特征如图1所示。N3-11运输巷道为N3-11工作面提供运输和行人服务,巷道埋深为470 m,巷道所受的侧压系数为1.26,水平应力为14.82 MPa,巷道处于高应力集中区域。N3-11运输巷道北部为正在回采作业的N3-09工作面,N3-09工作面与巷道间的煤柱宽度为30 m,工作面回采期间的采动影响会造成巷道围岩的变形破坏,即N3-11运输巷道属于高应力动压巷道。
N3-11运输巷道沿煤层底板掘进,断面为矩形,巷道宽度为5 000 mm,高度为3 400 mm,巷道原来采用锚杆+金属网支护,锚杆规格为D22 mm×2 400 mm,顶板锚杆间排距为900 mm×1 000 mm,两帮锚杆间排距为950 mm×1 000 mm,采用10号铁丝编织的金属网进行护表,锚杆预紧扭矩为400 N·m。巷道在现有支护方案下,掘进期间围岩变形量较大,其中顶底板最大移近量达到780 mm,两帮最大移近量达到650 mm,无法满足回采巷道的使用要求。现为保障N3-11运输巷道高应力动压巷道围岩的稳定,特进行支护技术的优化研究。
1 巷道支护参数分析
1.1 巷道破坏影响因素
1) 高应力影响:由于巷道埋深为470 m,巷道所处区域垂直应力约为11.75 MPa,侧压系数为1.26,水平应力为14.82 MPa,巷道区域高应力影响下易使巷道开挖断面顶板处应力出现集中现象,同时应力集中现象也会逐渐向未开挖区域扩展[1-3]。

图1 煤层顶底板岩层柱状
2) 邻近回采工作面动压影响:邻近N3-09工作面正在进行回采作业,N3-11运输巷道进行掘进作业时,在邻近采动影响下,邻近工作面采动后覆岩的运动,其侧向支承压力会造成巷道围岩变形的进一步加剧。……
