工作面安全快速过陷落柱支护体系研究
2021-10-21赵源
机械管理开发 2021年10期
赵 源
(山西汾西宜兴煤业有限责任公司,山西 孝义 033000)
引言
陷落柱是北方地区煤炭回采时较为常见的构造类型,当煤炭回采区域内发育有陷落柱时煤层顶底板稳定性会明显降低,在采掘过程中容易出现顶板冒落问题[1-3]。同时由于陷落柱内裂隙发育,也是良好的导水、导气通道,但当陷落柱与附近含水层、煤层联通时会出现突水、瓦斯异常涌出等问题[4-7]。因此,如何安全快速过陷落柱是矿井煤炭回采时需要重点解决的问题。以山西某矿11505 综采工作面为工程研究对象,提出采用注浆等安全措施确保采面安全、快速过陷落柱,现场取得较好应用成果。
1 11505 综采工作面概况
11505 综采工作面位于5 采区,设计推进距离1 506 m、切眼斜长245 m,主要回采11 号煤层,煤层厚度4.4 m,埋深590 m,倾角3°。11 号煤层直接顶、基本顶岩性分别为砂质泥岩(3.6 m)、粉砂岩(10.5 m),直接底为炭质泥岩(2.3 m),采用大采高回采工艺。
采面回采巷道掘进期间揭露有X14 陷落柱,根据回采巷道揭露情况并结合物探、钻探资料,发现X14 陷落柱边缘距离采面运输顺槽约19 m,影响采面推进距离约43 m。陷落柱呈椭圆形,长轴、短轴长度分别为53 m、86 m,内部主要为破碎的砂岩、砂质泥岩并通过泥岩胶结,稳定性较差。具体采面内X14陷落柱位置见图1 所示。

图1 采面内X14 陷落柱位置示意图
2 采面过陷落柱存在问题分析
1)采面在回采遇陷落柱时,11 号煤层顶板较为破碎,液压支架顶梁与顶板岩层间接触不严密,使得液压支架初撑力达不到设计要求。同时当采面存在有一定倾角时容易导致液压支架出现倾斜。……
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