郭庄煤矿3308工作面沿空留巷支护设计研究与应用
2021-10-22申军
申 军
(山西潞安郭庄煤业有限责任公司,山西 长治046100)
0 引言
郭庄煤矿3308工作面东部是还未回采的3307工作面,西部是还未回采的3309工作面,南部是三采区回风大巷,北部是二采区回风大巷[1]。3308工作面整体走向长2 178 m,倾向长205 m,倾角约18°。
1 地质概况
3308工作面位于3号煤层,属于二叠系山西组地层中下部,煤层总厚度为6.15 m,属稳定可开采煤层,煤层是南北走向,倾角0°~16°,煤层坚固性系数为0.4~0.6,煤质是贫煤,具有特低硫、特低磷、中灰、热稳定性好、特高热质的特点,黑色、光亮型,煤层下部为粉末状,夹矸为砂质泥岩,煤层埋藏深度为382~425 m。工作面的平面布置图如图1所示。

图1 工作面布置图
2 支护设计
2.1 巷旁支护设计
3308工作面皮带顺槽总长度为2 178 m,皮带顺槽沿空留巷可作为未回采3309工作面轨道顺槽使用。受陷落柱的影响,3308工作面皮带顺槽前104 m不进行柔模墙留设,自3309工作面切眼处开始浇筑柔模水泥墙[2],沿空留巷总长度为1 490 m。根据矿井条件以及皮带顺槽沿空留巷的施工要求,设计3308工作面皮带顺槽留巷宽度为4 300 mm,净宽4 100 mm,巷旁支护宽度为1 500 mm。根据计算结果,确定3308皮带顺槽巷旁支护体采用三维纺织结构水泥浆,以柔性模板和对拉锚栓作为增强体,水泥浆作为基体的复合材料。
采用煤矿用的柔性模板,主要包括内部拉筋和外部加筋纤维布[3],外形与支护体相同,是支护体的预成型体,上方设有自闭灌注口和固定装置,具有轻质量、高强度、施工方便等特性,采用强度等级为M40的自密实、早强、高强的水泥浆。
使用ϕ22 mm的左旋无纵筋螺纹钢筋,钢号为500,在杆体的两端都设有M22的螺纹,采用滚压加工成型工艺,螺纹的长度150 mm以上,杆体的长度比墙体厚度大250 mm,具体的锚栓结构如图2所示。……
