薄煤层半煤岩回采巷道支护技术研究
2022-06-21原少宏
山东煤炭科技 2022年5期
原少宏
(晋能控股装备制造集团有限公司寺河煤矿二号井,山西 晋城 048019)
1 工程概况
寺河煤矿二号井隶属于山西晋能控股煤业集团,现主采9#煤层。煤层厚度0.58~1.50 m,均厚1.10 m,属于薄煤层,煤层倾角2°~13°,平均倾角3°,总体较稳定,基本无夹矸层,层理不发育,但节理和裂隙比较发育,强度较低。煤层直接顶为粉砂岩,均厚3.9 m,普氏硬度系数为3,抗压强度为31.3 MPa,抗剪强度为8.4 MPa,属Ⅱ类中等稳定直接顶;基本顶为细砂岩,均厚5.30 m,普氏硬度系数为6,抗压强度为28.8 MPa,抗剪强度为4.76 MPa,属于稳定岩层,Ⅲ类稳定顶板;直接底为砂质泥岩,均厚3.50 m,普氏硬度系数为2,抗压强度为25.25 MPa,抗剪强度为2.93 MPa,属Ⅰ类较稳定底板;基本底为细砂岩,平均厚度为3.00 m,强度与基本顶细砂岩一致,属Ⅲ类稳定底板。
94316 工作面回采巷道沿煤层底板破顶掘进,巷道断面为矩形,巷道宽4.2 m,高2.4 m,远高于煤层厚度,属于典型的半煤岩巷道。鉴于该半煤岩回采巷道顶板较坚硬,而煤层和底板较软弱,具有一定的特殊性,需对其合理的支护方案展开研究[1-4]。
2 现场观测
2.1 围岩钻孔窥视
在94316 工作面回采巷道顶板及两帮打钻,使用矿用钻孔窥视仪对孔内围岩裂隙发育情况进行观测。由观测结果得知,巷道顶板整体较完好,仅有几处较短的纵向裂隙,这是由于其直接顶为强度较高的粉砂岩,且厚度适中,因此不易破坏。而两帮的情况并不理想,由于煤体强度较低,在压力作用下变得破碎,导致巷帮上部岩层中也出现了纵向裂隙,部分区域巷帮内部有离层的趋势,其破坏深度大致为1.1~1.3 m 之间。……
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