密集抽采钻孔及浸水蠕变作用下底抽巷围岩控制技术研究
2022-07-21李高健韦金龙杨竹军赵宝友
煤炭工程 2022年7期
李高健,韦金龙,杨竹军,赵宝友
(1. 山西长平煤业有限责任公司,山西 高平 048499;2.辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 123000)
目前,最安全、最高效的区域瓦斯防治方法是保护层开采和瓦斯抽采[1-4]。鉴于底抽巷穿层钻孔抽采措施具有安全性高、钻孔结构稳定性好、抽采期长、钻孔布置均匀、抽采效果可靠、一巷多用、总体经济投入低、缓解采掘紧张等优点,该技术在不具备保护层开采条件的单一低渗透高瓦斯煤层较为普遍应用[5-7]。为实现底抽巷上行钻孔抽采技术的高效抽采,需在底抽巷顶板和两帮打设间排距0.5~1m的大直径上行密集抽采钻孔,而密集抽采钻孔的打设势必会造成底抽巷围岩完整性破坏和强度降低;加之工程用水及顶板裂隙水浸入到完整性已破坏的底抽巷围岩内,使得底抽巷服役期间其稳定性显著受到浸水软化蠕变的行为的影响。以往关于底抽巷的研究主要关注底抽巷层位选择、抽采工艺参数设计、围岩稳定性控制三大方面[8-14]。但目前尚缺少密集抽采钻孔及浸水软化蠕变效应共同作用下底抽巷稳定性的深入研究。
山西组下部的3号煤层厚4.60~6.83m,均厚5.78m,是长平矿的主力开采煤层。由于长平矿3号煤层为典型的松软、低透气性高瓦斯层,且不具备保护层开采条件,设计采用底抽巷穿层钻孔抽采技术进行3号煤层区域瓦斯防治。长平矿生产实践表明,底抽巷上行抽采钻孔打设后底抽巷两帮内移变形和顶板下沉显著,极易发生溃帮、冒顶等巷道失稳事故,严重威胁着底抽巷的长期安全服役。……
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