厚煤层沿顶掘进巷道袋式充填顶板支护技术研究
2021-08-06金明乾尹胜波
煤炭科学技术 2021年7期
金明乾,尹胜波
(安阳永安贺驼煤矿有限公司,河南 安阳 455000)
0 引 言
随着煤炭资源的持续开采,很多矿井相继进入深部开采,进而出现了高温、高压、巷道维护难等一系列突出的问题[1-2]。由于中国的煤炭资源大多采用地下方式开采,从工作面回采煤炭资源的角度考虑,工作面上下平巷采用沿底掘进的方式布置时,不会造成三角煤损失[3]。但当煤层厚度较大且煤的强度较低时,采用这种方式将造成托顶煤巷道,给巷道支护带来困难,同时,还可能出现巷道内瓦斯集聚问题。当煤层赋存瓦斯含量较高时,巷道沿底掘进过程中破坏煤层原有的应力平衡状态,造成煤层微裂隙内赋存的瓦斯等气体释放到巷道内,增大巷道内的瓦斯浓度,极易造成瓦斯超限[4]。相对于沿底掘进的巷道,沿顶板掘进回采巷道,顶板更容易维护,且容易避免巷道内瓦斯超限,但需解决沿顶掘进后巷道顶板的支护和厚煤层的高效回采问题。大量的工程应用表明,在厚煤层沿顶掘进采用锚网索等主动支护控制巷道顶板变形,利于提高围岩自身的承载能力,利于巷道稳定。徐磊等[5-6]通过研究认为,采用“三高”锚杆支护巷道,利于巷道稳定。该方面的研究已有很多成功的现场工程实践可以参考[7-9]。但对于断面尺寸超过15 m2,应力增高系数大于3的大断面、强动压回采巷道,围岩破碎区、塑性区明显向深部扩展,破碎区的深入,塑性区的扩展造成巷道围岩内部的支护体长期处于流变状态,导致锚杆(索)的锚固能力大打折扣[10-12]。……
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