复合顶板松软煤层巷道破坏机理及高预应力支护技术研究
2021-11-09*杨超
*杨 超
(山西汾西中兴煤业有限责任公司 山西 030500)
复合顶板管理工作属于巷道支护的重点部分,可通过高预应力衍架结构避免顶板发生变形问题,联系复合顶板松软煤层巷道破坏机理分析,实行力学模型系统支护设计,同时应用高预应力支护技术处理保证围岩的稳定性。
1.工作面基本情况概述
11-0031巷在井下+800m,埋深、最大水平主应力、最小水平主应力、垂直应力分别为:285m、8.6MPa、4.46MPa、6.68MPa。地应力场处于量值上为地应力区。巷道顺着11#煤顶板掘进位置,煤层的厚度约为2.5m。11#煤顶底板岩性情况:
(1)埋深276.5m、层厚为1m,岩石名称为9#煤层,岩性:9#煤层、薄煤层,而且结构比较简单;
(2)埋深280.1m、层厚为1.2m,岩石名称为泥岩,岩性:泥岩、灰黑色、含有植物化石;
(3)埋深285m、层厚为1.2m,岩石名称为11#煤层,岩性:11#煤层、中厚煤层、结构相对复杂;
(4)埋深290.8m、层厚为2m,岩石名称为泥岩、灰黑色、存在植物化石;
(5)埋深295.6m、层厚为1.6m,岩石名称为泥岩,岩性:泥岩呈灰黑色,具有植物化石;
(6)埋深296.6m、层厚为3.02m,岩石名称为K1砂岩,岩性:K1砂岩呈灰白色,质地坚硬。
通过工程类比法、锚杆支护理论分析方法,使得巷道断面确定为矩形,掘宽4.5m×掘高3m,工作面顺着11#煤层顶板掘进,顶板通过锚网和钢带进行锚索支护。其中顶帽选择增强锚杆Φ20mm×2.5mm,间排距为800mm×800mm;顶锚索选择钢绞线Φ21.5mm×8mm,间排距为1500mm×2000mm,间隔5m施工一组到K2灰岩>1.2m。锚索托盘选择22#槽钢匹配180mm×180mm×10mm平钢板,另外选择2条树脂锚固剂。
2.复合顶板松软煤层巷道破坏的主要机理

图1 顶板0.8m破碎情况

图2 顶板1.2m破碎情况
工作面掘进的过程顶板无法保持平整、完整,而且容易发生迎头随掘随落情况,平均冒落高度约为0.6m。……
