工作面回采巷道锚杆支护设计数值模拟研究
合集下载
蹬空条件下回采巷道锚杆支护技术及围岩变形数值模拟
薹 ４ 与 为 掘 瓦 有 进 结 河 斯 效 ， 同 语 南 突 缓 时 煤 解 出 通 业 矿 工 过 化 井 作 对 工 面 ， 受 ２ 集 接 １ 瓦 ４ 团 替 １ 斯 鹤 工 ， 六 影 煤 作 矿 响 公 面 在 ， 运 司 矿 ２ 六 输 井 １ ４ 矿 巷 ３ 采 为 支 掘 鹤 空 护 接 壁 区 技 替 矿 上 术 紧 区 进 张 煤 行 。
摘要 ： 河 南 煤 业 化 工 集 团鹤 煤 六 矿 为煤 与 瓦斯 突 出矿 井 ， 为 缓 解 工 作 面接 替 紧 张 的局 面 ， 六矿 在 ２ １ ４ ３采 空 区
上进 行 掘 进 ， 同时 对 ２ １ ４ １工作 面运 输巷 支护 技 术 进 行 数 值 模 拟 。 结 果 表 明 ， 增 加 顶 板 锚 索 密度 ， 不仅 能 改善
为丘 陵地貌 ， 地势 北 西 高 、 南东 低 ， 其 位 置 所 对应 的
地 面标 高 ｌ ２ ６ ． ５ ０～ ２ ２ ７ ． ７ ０ ｍ， 高差 １ ０ １ ． ２ ０ ｍ。
受 煤 层 赋存 条件 及 矿 井生 产 、 掘 进 任务 紧 张等 因素影 响 ， 经常 出现在 采空 区上部 掘进 的蹬空 巷道 ，
７ ４・
２ ０ １ ３ 年第 １ ２期
中州 煤 炭
总第 ２ １ ６期
况 二相 比 ， 工 况一 顶板锚 杆及 锚索 屈服 区域更 均匀 ， 同时 ， 帮部锚 杆 受拉 区域也有 所减 小 ， 说 明增 大顶板 锚索 密度 ， 不仅 能改善 顶板 锚杆锚 索 的受力 屈服 ， 同 时还 能减 小帮部 锚杆 的受 拉屈服 范 围。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ９一ｌ ３
３ 数 值 模 拟 结 果 分 析
综放工作面回采巷道锚杆支护技术研究
３ １ 设 备及 井巷 工程 量 比较 ．
３ ３ 工 效及 安全 ．
借鉴 国内外 其他 矿井 生 产经 验 ， 顶煤 和大 采 高 放 均需配备进 口设 备 ， 采用 大 采高 与放顶 煤相 结合 采煤 方法 比分层大 采高 多 出两套 大 采高设 备 ， 备成 本及 设 维修 费用 显著加大 ， 分层采用 大采高开采 ， 首 下分 层 回 采巷 道掘进量大 ， 进费用高 ， 掘 大采高综采搬 家 比放顶 煤综采频 繁 ， 搬家 费用 高 ， 采掘接 续关 系紧张。 ３ ２ 工 作 面设 备 管理 和 节 能分析 ． 由于放顶煤开 采工 作 面 的一次 开采 厚度 大 ， 而 从 大大减少 了工 作面设备 安装 、 拆卸 与搬家的次数 ， 分层 少， 缩短 了工作面 的非生 产时 间 ， 工人 的作业环境 条件 相对稳定 ， 有利 于安 全生产 和 稳产 高产 ， 煤 高度 小 ， 采 煤体软 时煤壁 片帮 几率 小 。回采工 艺简 单 ， 料 消耗 材 量省 。顶煤 靠 自重压力破 落 ， 节省 了电耗 。
２１年 期 ００ 第４
参战晨 斜妓
１ ３ ９
综 放 工 作 面 回 采 巷 道 锚 杆 支 护 技 术 研 究
明 俊 智
（ 阳煤集团新 大地煤 业有 限公 司， 山西 晋 中 ０ ２０ ） ３７ ０ 摘 要 根据 阳煤集 团新大地公 司 １ １ １ ５０ 综放面的地质 、 生产 条件 ， 用离散 元数 值模拟软 件 Ｕ Ｅ 采 Ｄ Ｃ对 １ １ １ ５ ０ 综放 面 回采巷道 支护参数 进行
ｒ ａ ｗ ｙ ａ ｅ ｂ ｌ ｎ ａ ａ ｔｒ ｒ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅａ ｄ ｓ ｌ ｃｅ ｓｎ ｉ ｒ ｔ ｌ ｍｅ ｔ ｕ ｒｃ ｌ ｉ ｌｔｏ ｏ ｔ ｒ ｏ ｄ ａ ｓ ｆ ｃ ｅｔ ｇｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｗｅ ｅ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ｎ ｅｅ ｔ ｄ ｕ ｉ ｇ ｄ ｓ ｅｅ ｅ ｅ ｎ ｍｅ ｉａ ｍｕ ａ ｉｎ ｓｆｗａ ｅＵＤＥＣ，ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｐ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｈ ｔ ｉ ｃ ｎ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｒｃ ｉ ｈ ｗｓｔ ａ ｃ
３ ３ 工 效及 安全 ．
借鉴 国内外 其他 矿井 生 产经 验 ， 顶煤 和大 采 高 放 均需配备进 口设 备 ， 采用 大 采高 与放顶 煤相 结合 采煤 方法 比分层大 采高 多 出两套 大 采高设 备 ， 备成 本及 设 维修 费用 显著加大 ， 分层采用 大采高开采 ， 首 下分 层 回 采巷 道掘进量大 ， 进费用高 ， 掘 大采高综采搬 家 比放顶 煤综采频 繁 ， 搬家 费用 高 ， 采掘接 续关 系紧张。 ３ ２ 工 作 面设 备 管理 和 节 能分析 ． 由于放顶煤开 采工 作 面 的一次 开采 厚度 大 ， 而 从 大大减少 了工 作面设备 安装 、 拆卸 与搬家的次数 ， 分层 少， 缩短 了工作面 的非生 产时 间 ， 工人 的作业环境 条件 相对稳定 ， 有利 于安 全生产 和 稳产 高产 ， 煤 高度 小 ， 采 煤体软 时煤壁 片帮 几率 小 。回采工 艺简 单 ， 料 消耗 材 量省 。顶煤 靠 自重压力破 落 ， 节省 了电耗 。
２１年 期 ００ 第４
参战晨 斜妓
１ ３ ９
综 放 工 作 面 回 采 巷 道 锚 杆 支 护 技 术 研 究
明 俊 智
（ 阳煤集团新 大地煤 业有 限公 司， 山西 晋 中 ０ ２０ ） ３７ ０ 摘 要 根据 阳煤集 团新大地公 司 １ １ １ ５０ 综放面的地质 、 生产 条件 ， 用离散 元数 值模拟软 件 Ｕ Ｅ 采 Ｄ Ｃ对 １ １ １ ５ ０ 综放 面 回采巷道 支护参数 进行
ｒ ａ ｗ ｙ ａ ｅ ｂ ｌ ｎ ａ ａ ｔｒ ｒ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅａ ｄ ｓ ｌ ｃｅ ｓｎ ｉ ｒ ｔ ｌ ｍｅ ｔ ｕ ｒｃ ｌ ｉ ｌｔｏ ｏ ｔ ｒ ｏ ｄ ａ ｓ ｆ ｃ ｅｔ ｇｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｗｅ ｅ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ｎ ｅｅ ｔ ｄ ｕ ｉ ｇ ｄ ｓ ｅｅ ｅ ｅ ｎ ｍｅ ｉａ ｍｕ ａ ｉｎ ｓｆｗａ ｅＵＤＥＣ，ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｐ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｈ ｔ ｉ ｃ ｎ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｒｃ ｉ ｈ ｗｓｔ ａ ｃ
深部回采工作面半煤岩巷支护优化设计的数值模拟研究
摩 擦 角 ＝ ５． ９ ０ ８ 。，内 聚力 Ｐ ＝ ０ ３ ＭＰ ，巷 道 跨 度 Ｂ ＝ ２．１ ａ
３５ ． ｍ，巷 道 高 度 Ｈ ＝２３ ，经 计 算 ，松 动 圈 范 围 Ｒ ＝ ． ｍ）
２ ５ ｍ，根据 《 ．３ 采矿工程 设计 手册 》 巷 道 围岩松 动 圈分类 及锚 喷支 护建议 ，采 用锚杆 、喷层及局 部挂 金属 网的支护 方式 ，顶部锚 杆设计应依据组合 梁理论 。 锚杆支护 参数 设计 应按 《 采矿 工 程设 计手 册》 进 行。
２ １ 原 支 护 形 式 ．
野 青 ８５ ４ ９工作 面顺槽为半 煤岩巷道 ，原 采用锚 杆、锚 索联合支 护 ，两 帮煤层 挂设 金属 网 ，煤 层 中每帮 打设 二排
树 脂 锚 杆 进 行 封 帮 ，采 用 ０１ ８０ ６Ｘ１０ ｍｍ 树 脂 锚 杆 ， 间排 距 均 为 ８ ０ ｍ，锚 杆 外 部 用 铁 托 盘 配 合 竹 托 盘 进 行 预 紧 。 如 ０ｍ 岩层 超过 １２ 或 节 理 发 育 时 ，在 岩 层 中 打 设 一 排 树 脂 锚 ．ｍ
５ ６９～ 一 １ｍ，埋 深 在 ７ ０ ０． ６０ ５ ｍ左 右 ，且 该 工 作 面 下 １０ ０ｍ
左右为奥灰砂岩含水层 ，水压平 均约为 ６ ５ ａ ．ＭＰ 。工 作面走 向长平均 ８ ０ ０ ｍ，倾 斜长 平均 １０ ３ ｍ。工作 面煤 层 石炭 系上
统 太 原 组 ４ 号 煤 ，煤 层 厚 ０ ９ ． ７～１ ３ ｍ，平 均 厚 度 １１ ．１ ． ｍ， 工 作 面 煤 层 顶 底 板 性 质 详 见 表 １ 。
ｌ 羊渠 河野 青工作 面概 况
羊渠河矿 ８５ 青工作 面位 于井下 一 ２ ４ ９野 ６ ０水 平 四 一 采 区 ，工 作 面 地 面 标 高 为 １９ ５ — １８ ２ ２． ４ ．ｍ， 井 下 标 高 为
３５ ． ｍ，巷 道 高 度 Ｈ ＝２３ ，经 计 算 ，松 动 圈 范 围 Ｒ ＝ ． ｍ）
２ ５ ｍ，根据 《 ．３ 采矿工程 设计 手册 》 巷 道 围岩松 动 圈分类 及锚 喷支 护建议 ，采 用锚杆 、喷层及局 部挂 金属 网的支护 方式 ，顶部锚 杆设计应依据组合 梁理论 。 锚杆支护 参数 设计 应按 《 采矿 工 程设 计手 册》 进 行。
２ １ 原 支 护 形 式 ．
野 青 ８５ ４ ９工作 面顺槽为半 煤岩巷道 ，原 采用锚 杆、锚 索联合支 护 ，两 帮煤层 挂设 金属 网 ，煤 层 中每帮 打设 二排
树 脂 锚 杆 进 行 封 帮 ，采 用 ０１ ８０ ６Ｘ１０ ｍｍ 树 脂 锚 杆 ， 间排 距 均 为 ８ ０ ｍ，锚 杆 外 部 用 铁 托 盘 配 合 竹 托 盘 进 行 预 紧 。 如 ０ｍ 岩层 超过 １２ 或 节 理 发 育 时 ，在 岩 层 中 打 设 一 排 树 脂 锚 ．ｍ
５ ６９～ 一 １ｍ，埋 深 在 ７ ０ ０． ６０ ５ ｍ左 右 ，且 该 工 作 面 下 １０ ０ｍ
左右为奥灰砂岩含水层 ，水压平 均约为 ６ ５ ａ ．ＭＰ 。工 作面走 向长平均 ８ ０ ０ ｍ，倾 斜长 平均 １０ ３ ｍ。工作 面煤 层 石炭 系上
统 太 原 组 ４ 号 煤 ，煤 层 厚 ０ ９ ． ７～１ ３ ｍ，平 均 厚 度 １１ ．１ ． ｍ， 工 作 面 煤 层 顶 底 板 性 质 详 见 表 １ 。
ｌ 羊渠 河野 青工作 面概 况
羊渠河矿 ８５ 青工作 面位 于井下 一 ２ ４ ９野 ６ ０水 平 四 一 采 区 ，工 作 面 地 面 标 高 为 １９ ５ — １８ ２ ２． ４ ．ｍ， 井 下 标 高 为
回采巷道变形特征及支护技术研究
相沉 积 为 主 的 海 陆 交 互 相 含 煤 沉 积 煤 层 平 均 厚
１ ． ９ ６ ｍ。２ 煤 层 顶板 多 为粉 砂 岩 、 泥岩 ， 灰黑 色 ， 性
脆， 胶结 较好 。顶 板为 中等 冒落 ， 较易 控制 。单 向抗 压 强度 为 ３ ６ ． ７～ ５ １ ． ４ ＭＰ ａ ， 单 向抗 拉强 度为 １ ． ０ ８～
５ ０ ｍ ｍ× ５ ０ ｍｍ， 网片 规格 ２ ４ ０ ０ ｍ ｍ ×１ １ ０ ０ ｍ ｍ； 锚 杆 间 排距 均 为 １ ０ ０ ０ ｍｍ； 锚 杆 角度 垂 直 岩 面 ； 锚 杆
预 紧扭 矩要 求 不低 于 ３ ０ ０ Ｎ・ Ｉ ｎ 。巷 帮 回采 面 侧 ， 采 用ｆ ２ ｊ ２ ０ ｍｍ ×２ ． ０ Ｉ ｌ ｌ 玻璃 钢锚杆 ， 用 ３ ０ ０ ｍ ｍ ×２ ０ ０ ｍｍ× ５ ０ ｍ ｍ 木托板 及塑 料 网护帮 ， 其余 同煤柱 侧 。
２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
中州 煤 炭
总第 ２ １ ０期
回 采 巷 道 变 形 特 征 及 支 护 技 术 研 究
母 军
（ 潞 安新 疆 煤 化 工 （ 集 团） 有 限公 司 ， 新疆 哈密 ８ ３ ９ ０ ０ ３ ）
摘要 ： 以 常 兴煤 业长 兴矿 二采 区 ２ １ ０ ６工 作 面 回采 工 程 为背 景 ， 采用有限差分程序 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ”数 值 模 拟 软 件 分 析 了 回采 工 作 面 巷 道 围岩 的 受 力 情 况 及 变 形 特 征 ， 得 出： 常兴煤 业相邻工作 面对 ２ １ ０ ６工 作 面 巷 道 的 采 动 影 响
作 者 简 介 ：母 军 （ １ ９ ７ ４ 一） ， 男， 四川 渠 县 人 ， 工程 师 ， １ ９ ９ ６年 毕 业 于新疆煤校 ， 现 从 事 煤 矿 技 术 管理 工作 。
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究发布时间：2021-01-13T14:43:40.547Z 来源：《工程管理前沿》2020年10月30期作者：闫中云[导读] 巷道是煤矿开采的必经通道。
在煤矿开采中，需要开挖大量的巷道为开采服务。
闫中云山西兰花集团东峰煤矿有限公司山西晋城 048000摘要：巷道是煤矿开采的必经通道。
在煤矿开采中，需要开挖大量的巷道为开采服务。
此类巷道使用寿命短，支护成本普遍较低。
锚杆支护是一种适用的支护技术，具有支护可靠、造价低、施工方便等优点，其已广泛应用于大多数煤矿巷道中。
但煤矿巷道掘进由于受矿压的影响，会产生变形，这对巷道的使用非常不利。
因此，在巷道开挖过程中采用锚杆支护既方便又经济。
关键词：锚杆支护技术；煤矿；掘进巷道一、锚杆支护技术的作用1.1 支护的适用性强在多数情况下，锚杆的杆体选择是具有很高强度的螺纹钢。
根据锚杆使用的位置不同，锚杆杆体的材料应该会存在不同，例如：在靠近工作面一侧的锚杆支护需要采用塑钢，由于在回采时会产生很强的动压作用在锚杆上。
锚杆直接的选择应该根据巷道的围岩的特性，对于巷道围岩比较稳定的情况选择直径小的锚杆，相反，选择直接较大的锚杆。
由于不同岩石地质是不同的，这样就会决定锚杆支护采用的原材料是不同的，在比较松软的煤矿中则是需要采用全长的锚固。
1.2改善巷道周围围岩稳定性对于新开掘的巷道，其主要是都到地层压力的作用，因此需要采用一定的支护工具来维持煤矿巷道的稳定性，减缓巷道断面的缩小。
只有这样才能为煤矿的开采提供了一定的安全空间[4]。
由于巷道周围被岩石所包围，提高巷道围岩的稳定性就能保证巷道的安全性。
在早期的煤矿掘进巷道中，多使用的金属支架、混凝土以及木材等方式进行支护。
这种材料对巷道的支护能力有限，而且需求量大，支护的成本较高，需要大量的劳动力。
因此，这种方式已经被淘汰，锚杆支护技术已经成为了巷道的支护的主要手段。
1.3改变巷道围岩的承载结构经过多年的使用，锚杆支护的安全性已经被众多学者所证实。
东胜矿区某煤矿回采巷道支护方案的研究
～
１ 岩体 力 学参数
顶 板岩 石 的力 学性 质测定 主要 包括岩 石 的单 轴 抗压 强度 、 轴抗 拉强度 、 单 剪切 强度 、 弹性模 量 、 松 泊 比、 内聚力 、 内摩擦 角等 。 采 样在 力学实 验室进 行力 学性 能测定并 对相关 力学参 数进 行 了分 析计算 ， 测定 计算 结果见 表 １ 。
当围岩含水 量较多 时 ， 选用 水玻璃 含量较 大 的配 比。 本巷 道 围岩 含水量 不 大 ， 故选 择 水 泥 和水 玻璃 的体
积 比为 １０ ６ ：． 。
ｍ， 帮锚杆 长度取 值范 围为 １６— ． ． ２２ｍ。
（ ） 杆 直 径 。巷 道 顶 板 锚 杆 直 径 均 为 ２ １锚 ０ ｍ 两 帮锚杆直 径均 为 ２ ｍ。 ｍ， ０ｍ （ ） 杆 长 度 。顶 锚 杆 长 度 范 围 为 １ ８～２ ６ ２锚 ． ．
水 泥和水玻 璃 的体 积 比一般 为 １ （ ． ： ０３～１０ ， ． ）
要 原 因。
２ 回采巷 道支 护方案选 择与 分析 原来 目前该 矿 回采 巷道 的主要 支护方 法为锚 网
联合 支护 ， 维护 的地段 用工 字钢梯形 棚支 护 ， 护 难 支 效果 不佳 ， 支护成 本较 高 ， 均 ５０ ０Ｙ ／ 左 右 。 且 平 ０ ｒ ｍ ２ 根据 已掘巷 道 ， 揭露 岩 体 工程 情 况 以及 钻 资 料 对 分析 ， 并结合 巷道顶 板岩体 力学 性质测 定结果 ， 同时 参照 国 内同类 型矿 山 巷道 支 护情 况来 看 ， 矿 回采 该
巷 道采用 锚 注支护较 为合适 。
免出现应力集中而首先破坏； ⑤注浆后使作用在顶
板上 的压力 能有 效地传 递到 两帮 ， 过对 帮 的加 固 ， 通
１ 岩体 力 学参数
顶 板岩 石 的力 学性 质测定 主要 包括岩 石 的单 轴 抗压 强度 、 轴抗 拉强度 、 单 剪切 强度 、 弹性模 量 、 松 泊 比、 内聚力 、 内摩擦 角等 。 采 样在 力学实 验室进 行力 学性 能测定并 对相关 力学参 数进 行 了分 析计算 ， 测定 计算 结果见 表 １ 。
当围岩含水 量较多 时 ， 选用 水玻璃 含量较 大 的配 比。 本巷 道 围岩 含水量 不 大 ， 故选 择 水 泥 和水 玻璃 的体
积 比为 １０ ６ ：． 。
ｍ， 帮锚杆 长度取 值范 围为 １６— ． ． ２２ｍ。
（ ） 杆 直 径 。巷 道 顶 板 锚 杆 直 径 均 为 ２ １锚 ０ ｍ 两 帮锚杆直 径均 为 ２ ｍ。 ｍ， ０ｍ （ ） 杆 长 度 。顶 锚 杆 长 度 范 围 为 １ ８～２ ６ ２锚 ． ．
水 泥和水玻 璃 的体 积 比一般 为 １ （ ． ： ０３～１０ ， ． ）
要 原 因。
２ 回采巷 道支 护方案选 择与 分析 原来 目前该 矿 回采 巷道 的主要 支护方 法为锚 网
联合 支护 ， 维护 的地段 用工 字钢梯形 棚支 护 ， 护 难 支 效果 不佳 ， 支护成 本较 高 ， 均 ５０ ０Ｙ ／ 左 右 。 且 平 ０ ｒ ｍ ２ 根据 已掘巷 道 ， 揭露 岩 体 工程 情 况 以及 钻 资 料 对 分析 ， 并结合 巷道顶 板岩体 力学 性质测 定结果 ， 同时 参照 国 内同类 型矿 山 巷道 支 护情 况来 看 ， 矿 回采 该
巷 道采用 锚 注支护较 为合适 。
免出现应力集中而首先破坏； ⑤注浆后使作用在顶
板上 的压力 能有 效地传 递到 两帮 ， 过对 帮 的加 固 ， 通
综采工作面回采巷道锚杆支护设计
（ 内蒙古科技 大学 矿 业工程 学院， 内蒙古 包头 ０４ １ ） １００
摘 要
在 综采 工作 面 回采巷道 中 ， 道 受采动 影响较 大， 决 定 了其巷 道 支护 方法与 其他巷 道 巷 这
有 所不 同。锚杆 支护 技 术是 目前在 综采 工作 面回采巷 道使 用 的主要 支护技 术之 一。本研 究以 西曲矿 ２４ ６综 采工作 面为工程 背景 ， 用工程类 比法对该 工作 面回采 巷道 进 行初 步设 计 ； 用 悬 吊理 论 对 ８０ 运 采
收 稿 日期 ：０ １一ｌ ２ ２１ １— ９
压强 度 １２ Ｍ ａ 煤 层 （ 巷 道 切 割 ） 压 强 度 ｌ ０ Ｐ ， 被 抗 ８ ＭＰ ， 板岩层 抗压 强度 １２ＭＰ ， ａ顶 ０ ａ全煤 巷道 上方 覆盖
岩层平 均容 重 ２ Ｎ ｍ ， 道 切 割煤 层 的最 大 宽 度 ５ｋ ／ 巷
作 面上覆 ２ 及 ４ 煤 ， ３煤 因风 化 现 象严 重 而 未 开 采 。 ２４ ５综采 工作 面 、 ２４ ６综 采 工作 面 同采 ８煤 层 ， ８０ ８０ 工程 条 件 基本 相 似 。８煤 层 厚 度 稳 定 ， 厚 ３ ７ 煤 ．０～ ４ ２ 平均 ３９ 煤 层 结构 ２４ （ ．０ １３ ， ．５ｍ， ．０ｍ， ．２ ０ １ ） ．８ 煤
巷道进行锚杆支护设计 ， 首先要评估全煤巷道所受的
采 动影 响过 程和破 坏程 度 ， 准确定 位设计 目标 和巷 道 使 用要 求 。在设计 之前 ， 要深 入 的调查 分析 围岩 的采
动影 响程度 、 松动 圈 、 压 显 现规 律 、 质 条 件 、 学 矿 地 力
性 质等 因素 ， 必要 时 测试 原 岩 应 力 的方 向及 大小 ， 得 到可靠 的巷道 支 护设计 基础数 据 资料 ， 以取得 良好 的
摘 要
在 综采 工作 面 回采巷道 中 ， 道 受采动 影响较 大， 决 定 了其巷 道 支护 方法与 其他巷 道 巷 这
有 所不 同。锚杆 支护 技 术是 目前在 综采 工作 面回采巷 道使 用 的主要 支护技 术之 一。本研 究以 西曲矿 ２４ ６综 采工作 面为工程 背景 ， 用工程类 比法对该 工作 面回采 巷道 进 行初 步设 计 ； 用 悬 吊理 论 对 ８０ 运 采
收 稿 日期 ：０ １一ｌ ２ ２１ １— ９
压强 度 １２ Ｍ ａ 煤 层 （ 巷 道 切 割 ） 压 强 度 ｌ ０ Ｐ ， 被 抗 ８ ＭＰ ， 板岩层 抗压 强度 １２ＭＰ ， ａ顶 ０ ａ全煤 巷道 上方 覆盖
岩层平 均容 重 ２ Ｎ ｍ ， 道 切 割煤 层 的最 大 宽 度 ５ｋ ／ 巷
作 面上覆 ２ 及 ４ 煤 ， ３煤 因风 化 现 象严 重 而 未 开 采 。 ２４ ５综采 工作 面 、 ２４ ６综 采 工作 面 同采 ８煤 层 ， ８０ ８０ 工程 条 件 基本 相 似 。８煤 层 厚 度 稳 定 ， 厚 ３ ７ 煤 ．０～ ４ ２ 平均 ３９ 煤 层 结构 ２４ （ ．０ １３ ， ．５ｍ， ．０ｍ， ．２ ０ １ ） ．８ 煤
巷道进行锚杆支护设计 ， 首先要评估全煤巷道所受的
采 动影 响过 程和破 坏程 度 ， 准确定 位设计 目标 和巷 道 使 用要 求 。在设计 之前 ， 要深 入 的调查 分析 围岩 的采
动影 响程度 、 松动 圈 、 压 显 现规 律 、 质 条 件 、 学 矿 地 力
性 质等 因素 ， 必要 时 测试 原 岩 应 力 的方 向及 大小 ， 得 到可靠 的巷道 支 护设计 基础数 据 资料 ， 以取得 良好 的
S101回采工作面巷道支护设计说明
S101回采工作面巷道支护设计说明第一章、工作面基本情况1、地面位置S101工作面位于后西沟村东南2、井下位置S101工作面东为原南风井北大巷，西邻S102工作面，南接皮带、轨道上山，北至S102工作面保护煤柱。
3、煤层赋存情况：S101工作面开采2#煤层，赋存于二叠系山西组中下部，煤层发育稳定，平均厚度1.35米，煤层走向平缓，倾向坡度为3°-- 5°。
煤层相对瓦斯涌出量为煤层具有爆炸性：4、煤质情况2号煤层特低灰、低硫、低磷、高热值肥煤。
煤层密度为1.36t/m3。
5、地质构造情况6、围岩情况及其特征煤（岩）层综合柱状图1-1。
7、水文地质情况正常地段掘进和回采时顶板只有少量渗水和淋头水，涌水量为50-600 m3/d，最大涌水量为600 m3/d8、工作面储量储量计算表走向长倾斜长斜面积煤厚容重工业储量回采率可采储量439.5m 66.7m/96.7m 37795m² 1.35 1.36 6.94万t 95% 6.59万t第二章工作面巷道布置1、工作面巷道布置S101工作面沿煤层走向布置。
利用南风井原北大巷修复后作回风顺槽，长501m；新掘运输顺槽分三部分，外段设计长度330米，探巷设计长度30米，里段设计长度156.8米，共516.8米。
工作面切眼长66.7米/96.7米。
工作面巷道布置见图2-1。
2、巷道断面与支护形式2.1巷道断面、支护形式及用途运输顺槽断面规格为：4000×2200mm，顶板采用Φ18×L2000mm螺纹钢锚杆，每排打设5根锚杆，间排距为900×1000mm，锚索采用Φ15.24×5300mm，每排一根，排距为3m，铺设金属网和Φ12-14mm×80 mm圆钢焊制的钢筋梯子梁，煤帮各采用2根Φ18×L2000mm的螺纹钢锚杆支护。
锚杆采用树脂药卷锚固，每根锚杆用K2335、Z2360各一支，帮部锚杆加设木板垫片。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
护工 艺设 计方 面取 得 了很 多有 价 值 的研 究成 果 ． 对
于 指 导 矿 山 工 程 设 计 和 实 践 都 有 重 要 的 指 导 意 义
１ 工程 概 况
某矿 ３ １ ０ ７工作 面开采 ３号煤层 ． 煤层倾 角为 ２ 矩 形 回 采巷 道锚 杆 支 护 设 计 的关 键 因素
６ ． ５ ０ ～１ ３ ￣ ． 平 均厚 度 ５ ． ９ ｍ． 采用 综 采 放 顶煤 开采 工艺 ． 工作 面 回采巷 道沿 ３号煤 层 的底板 掘进 ． 采用 矩形断面 ， 宽４ ｍ， 高２ ． ９ ｍ， 顶 部 留有 ３ ｍ左 右 的 煤。 回采巷 道埋 深 ９ ２ ２～９ ３ ６ ｍ， 原岩 应力 较大 ， 支 护 比较 困难 煤层 及顶 底板 岩层 的物理 力学性 质 参数 如表 １ 所列
１ ０ 、 １ １ 、 １ ３煤 ） 均 在太 原 组 ． 总厚 约 ９ ． １ ９ ｍ。受 太 原
奥 灰岩 溶裂 隙水 区内 。 奥灰 和第 四系 、 上第 三 系直 接
接触 ． 存 在 相互 的水 力联 系 ， 地 表 水则 自成 系统 直 至 煤 田． 含 水 丰 富。 奥 灰水 总 的运 动方 向是 自西 南 向东
关 键词 ： 含 水层 连 通 性 ： 示踪 试验 ： 邱 集 煤 矿
中图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ７ ４ １ 文献 标 志码 ： Ｂ
邱集 煤矿 地处 黄 河北 煤 田 ．属华 北 型地层 鲁 西 地 层 系统 …。本 井 田含 煤 地 层 主 要 为 太 原 组 、 山 西 组 ，平 均 总厚 度 ２ ５ ８ ． ６ １ ｍ。其 中 ４层 可采 煤层 （ ７ 、
变 形 区 之 外
承 能力 ． 对 回采巷 道支 护 的成 功起 到关 键作用
３ 锚 固深 度 的数 值 模 拟 分 析
３ ． １ 有 限元模 型的建 立
根据该矿井 ３ １ ０ ７工作 面 的 工 程 地 质 条 件 。 建 立 有 限元 数值 模 型如 图 １ 所示 有 限元模 型按 煤层 顶 底 板 柱 状 图顺 序 建 立并 按 表 １赋 予 各 层 位 不 同
煤
８
炭
科
技
２ ０ １ ５年第 １ 期
Ｎｏ ．１ ２ ０１ ５
ＣＯＡＬ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ Ｍ ＡＧＡＺＩ ＮＥ
文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ３ ７ ３ １ （ ２ ０ １ ５ Ｊ Ｏ ｌ 一 ０ ０ ０ ８ — 支护 设 计 数值 模 拟 研 究
２ ． ２ 锚 杆 的安装 应力 在 回采 巷 道 的支 护设 计 中 ．合 适 的安 装 应力 ．
２ ０ １ ５年第 １期
Ｎｏ ．１ ２ ０１ ５
煤
炭
科
技
ｌ ｌ
ＣＯＡＬ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ３ ７ ３ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ — ０ ０ １ １ － ０ ４
比较 稳 定 的岩 层 中 由于 ３ １ ０ ７工作 面 回采 巷道 顶 部有厚约 ３ ｍ 的顶 煤 存 在 ．很难 锚 到坚 硬 的岩 石 中 为 了保证 锚 杆充 分 发挥 其效 能 ． 提 高 锚 杆 的支 护 效率 ． 锚 杆 应锚 固在 回采 巷道 开 挖后 形 成 的松 动
北． 是煤 田内各 含水 层 的主要 补 给水 源 。 矿 井开 采煤 层 时直 接充 水含 水层 有 ：太 原组 一
秦玉红１ ． 何荣军ｚ
（ １ ． 重 庆 煤 矿 安 全 监察 局 ， 重庆 ４ ０ １ １ ２ １ ； ２ ． 重庆工程职业技术学院， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ７ ）
摘 要 ： 近 年来 ， 随 着计算 机技 术 的快速发 展 ， 与工程 实 际 问题 相结 合 的计算机 数值模 拟 技术 ，
在 矿 山工 程 中得 到 了广 泛 的推广 和 应用 以某 矿 ３ １ ０ ７工 作面 回采巷 道 为背景 ， 建 立有 限元模
型对锚 杆 支护参 数进 行 了数值模 拟 ． 确定 出回采 巷道 围岩 的剪 切破坏 范 围和合 理 的锚 固深度 ， 并利 用数值 模拟 计 算 出合 理 的锚 杆 安装应 力 ， 达 到 了最佳 组合 梁 的支护 效果 。
表 １ 煤 层 及 顶 底 板 岩层 的物 理 力 学 性 质 参数
２ ． １ 锚 杆 的锚 固深度 合 理 的锚 同深 度 ． 应该 保 证 将锚 杆 锚 固在相 对
不 但 可 以起 到 减 小 或 消 除顶 板 中 的拉 应 力 区及 顶 板 离 层 的作 用 ， 还 可 以减 少 围岩 变 形 、 增加 围岩 自
黄河＝ ＝ ： 匕 燥 田邱集燥矿含水层连通牲 示踪试验
李存禄， 刁志新， 武善元， 范吉宏， 杜建华
（ 临沂 矿 业 集 团 邱集 煤 矿 ， 山东 德 州 ２ ５ １ １ ０ ５ ）
摘 要 ： 为 了探查 邱集 煤 矿 四五 灰含 水 层 与徐 奥灰 含 水层 的连 通 性及 水 利 关 系 ， 采用 Ｉ 一 、 Ｎ Ｈ “、 Ｎ ０ 一 为 示踪 离子 ， 以地 面 奥灰 、 徐灰 观 测 孔为 投放 孔 ， 井 下 四五 灰放 水 钻孔 为接 收孔 ， 利用 电极 法、 色谱 法对 水样 离子进 行 了监 测。 结果 表 明 ， 区 内四五灰 含水 层接 收奥灰 含水 层水 的补 给 ， 徐 灰 水 和 四五灰 含水 层 也有 明显 的水力联 系。
关键词 ： 工作 面回采巷 道 ； 锚 杆 支护 ； 数 值模 拟
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ ￣ ． ６ 文献标 志码 ： Ａ
近年 来 ． 随着计 算机 技术 的快 速发展 ． 与 工程 实 际 问题相 结合 的计 算机 数值模 拟技 术 ．在矿 山工 程
中得 到 了广泛 的推 广和 应用 ．尤 其是在 回采 巷道 支