孟家窑煤矿11505特厚煤层工作面回采巷道围岩控制技术研究
2021-10-22贾春涛
贾春涛
(潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司,山西 宁武 036700)
1 工程概况
山西潞安集团孟家窑煤业有限公司11505工作面位于11采区,地面标高为1 732~1 802 m,井下标高为1 464~1 588 m,工作面切眼长度为154 m,走向长度1 258 m,开采5号煤层,煤层厚度12.4~15.6 m,平均厚度为14.01 m,平均倾角为24°,属特厚煤层,煤层内平均含有3层夹矸,节理、内生裂隙不发育,顶板岩层为砂质泥岩和细粒砂岩,底板岩层为砂质泥岩和粉砂岩。11505工作面回风巷主要为11505工作面提供回风、行人等服务,巷道沿煤层底板掘进,巷道净宽×净高=4.5 m×3.5 m,巷道拟采用锚网索进行支护,由于巷道上方煤层较厚,现为保障巷道围岩的稳定,特进行围岩控制方案的研究。
2 锚杆支护参数模拟分析
为保障工作面回风巷锚网索支护方案的合理性,现采用F LAC3D数值模拟软件进行部分支护参数的模拟分析,根据巷道的赋存条件及特征,建立长×宽×高=80 m×40 m×20 m的数值模型,根据地质条件分别对煤层及顶底板岩层的各项参数进行赋值,主要对顶板锚杆长度、帮部锚杆长度、顶帮角锚杆角度进行模拟分析,具体模拟方案及结果如下:
1)顶板锚杆长度:根据众多工程实践结果及矿井资料[1-2],本次顶板锚杆长度设置4组方案,分别为2 200、2 400、2 600、2 800 mm,其余参数不变,顶板锚索长度5 000 mm、锚索预紧力为60 k N、帮锚杆长度为2 000 mm,设置锚杆索均垂直于顶板及两帮打设,根据数值模拟结果能够得出,不同锚杆长度下顶板下沉量如图1所示。
分析图1可知,顶板锚杆长度为2 200 mm时,顶板的最大下沉量为122.77 mm,随着锚杆长度的增大,顶板的下沉量逐渐减小,当顶锚杆长度增大为2 400 mm时,顶板下沉量降低为120.59 mm,降幅较小;……
