宽沟煤矿I010101上顺槽掘进过断层破碎带全锚索支护技术研究
2021-10-22李亮
李 亮
(国家能源集团新疆能源有限责任公司,新疆 昌吉831200)
0 引言
随着社会工业资源需求与供给仍不匹配[1],同时伴随着浅部资源的开发殆尽,在生产技术及管理水平不断提高的前提下,煤矿深部资源的开采逐步发展起来;但是开采深度越深,煤层赋存的地质力学环境就愈发复杂[2]。特别是在生产过程中遇到的局部地质构造,而在这种地质构造中断层的存在,对于矿井的安全高效生产带来了严重威胁[3]。掘进巷道在穿过断层破碎带阶段的支护问题是采煤工艺中最为复杂与困难的工程技术问题[4-7]。本文以国家能源集团新疆能源有限责任公司宽沟矿I010101上顺槽掘进工作面为研究内容,分析了全锚索支护的支护原理[8],并提出了全锚索支护方案,通过现场实测数据表明应用效果良好,经济效益显著。
1 工程地质基本情况
1.1 工程地质概况
煤层赋存于中侏罗统西山窑组地层(J2x)中,总体形态为走向N W-SE向北倾的缓倾斜单斜构造,岩层倾向10°~30°,倾角10°~20°。井田内含煤9层,掘进工作面将揭露B1煤层。
B1煤层位于侏罗系中统西山窑组第一段(J2x1)下部,上距B2煤层间距35 m,煤层厚6.6 m,含矸0~1层,结构简单,煤类为31N不粘煤。煤层顶板岩性多为粉砂岩、泥岩及炭质泥岩,有少量的粗粒砂岩;底板岩性为泥岩、粉砂岩及少量的炭质泥岩和粗粒砂岩。
顶板岩性以粉砂岩、泥岩及砂质泥岩为主,细粒砂岩、粗粒砂岩次之,厚度0.30~34.22 m。泥岩、砂质泥岩和粉砂岩厚度为0.6~12.49 m,平均5.19 m,薄-中厚层状,饱和抗压强度25.01~49.00 MPa,平均35.39 MPa,弹性模量平均2.54 GPa,泊松比平均0.20,软化系数平均0.65,强度软弱-半坚硬,属软化岩石,岩体质量坏~中等,易破碎,遇水略有膨胀,易破碎垮落,顶板维护困难。……
