沿空留巷总结
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究

煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究【摘要】煤矿开采中沿空留巷技术是一种重要的采矿技术,本文对其应用进行了深入研究。
首先介绍了沿空留巷技术的基本原理,其优势包括减少安全隐患、提高采矿效率等。
通过实际案例分析,展示了沿空留巷技术在煤矿开采中的应用价值和效果。
随后讨论了该技术的改进与发展,探讨了提高煤矿开采效率和安全性方面的作用。
最后总结指出,沿空留巷技术在煤矿开采中具有广阔的应用前景和重要性,但也存在一定的局限性。
综合考虑其优势和局限性,可更好地指导和促进煤矿开采工作的发展。
【关键词】煤矿开采、沿空留巷技术、应用研究、基本原理、优势、应用案例、改进、发展、效率、安全性、应用前景、重要性、优势、局限性。
1. 引言1.1 煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究通过对沿空留巷技术的基本原理进行研究和探讨,可以更好地理解该技术在煤矿开采中的应用价值。
沿空留巷技术的优势主要体现在提高采煤效率、减少煤矿安全隐患、保护地表和地下水资源等方面。
结合实际案例,可以更具体地展示沿空留巷技术在煤矿开采中的实际应用效果和效益。
随着技术的不断改进和发展,沿空留巷技术在煤矿开采中的作用也会不断提升。
通过总结沿空留巷技术的优势和局限性,可以进一步明确该技术在未来的应用前景和发展方向,为煤矿开采的持续健康发展提供重要参考和支持。
2. 正文2.1 沿空留巷技术的基本原理煤矿开采中沿空留巷技术的基本原理是在煤矿开采过程中,根据煤层岩层特性和地质条件,通过在煤巷顶部或底部留置一定宽度的空间,形成一个沿矿床延伸的巷道。
沿空留巷技术的基本原理主要包括以下几个方面:1. 地质条件分析:在开采前对矿层地质条件进行详细分析,包括煤层的倾斜、断裂、岩性、构造等情况。
根据地质条件确定沿空留巷的位置、宽度和长度。
2. 巷道支护设计:根据煤层围岩的情况和巷道的长度、宽度等参数进行支护设计,采用合适的支护材料和技术,确保巷道稳定性和安全性。
3. 巷道开挖施工:根据设计要求和地质条件,采用合适的开挖方法和设备,进行巷道的开挖施工工作。
沿空留巷施工总结

1沿空留巷施工总结沿空留巷技术是工作面辅助进风巷在回采过程中直接采用的特殊支护,保留原巷道不冒落,做为下一个工作面进风巷的一种施工方法。
为有效实现无煤柱开采,提高资源回采率,消除回风上隅角瓦斯积聚,降低巷道掘进率,提高回采工作面安全生产水平。
自2015年9月7日开始在7211工作面施工沿空留巷工程,截止2016年12月28日共计施工柔模460个;自2016年11月24日开始在3214工作面施工沿空留巷工程,截止2017年2月10日共计施工柔模72个。
现根据现场施工情况作以下施工技术总结。
一、沿空留巷施工工艺流程煤帮挂网——割煤——移充填前部支架、挡矸支架——浇筑墙空间支护——留巷滞后支护——校对中线——支模——泵注混凝土——(等8小时墙体凝固达到设计支撑强度)——拉移充填支架二、沿空留巷支护设计(一)沿空留巷施工区:混凝土墙体上方顶板进行锚索支护,锚索规格为:Φ21.6×7200mm,锚索的间排距为1600×850mm,10#金属网护顶,见图3。
2787878780120巷旁补强锚索φ21.6×7200m间排距1600×850mC30柔模混凝φ20×1300mm锚间排距900×750mm450160采空巷内补强锚索φ21.6×7200m排距1800m双层经纬网图1沿空留巷支护横断面(二)沿空留巷特殊支架支挡情况柔模巷旁支护施工前,采用支架进行临时支挡控制顶板的区域。
工作面墙体浇筑区域采用采用2架ZQL2x4000-17/31型挡矸支架进行支挡,架前铺设10#铁丝编织而成的10×1m经纬网,与巷内原菱形网搭接长度不小于100mm,架后补打加强锚索。
该支架的主要作用是:1、将采空区与留巷隔离开来,为浇筑柔模混凝土墙体提供一个安全的施工环境。
2、工作面回采后及时支护留巷顶板,防止留巷浇墙区顶板快速下沉或垮落,及时切顶,减少悬顶长度,降低留巷压力。
沿空留巷总结报告fgm

邱集煤矿7828工作面轨巷新型高水材料巷旁充填沿空留巷技术研究报告临矿集团邱集煤矿中国矿业大学2011年11月目录目录 01 概述 (2)1.1 前言 (2)1.2 立项背景 (2)2 沿空留巷围岩活动基本规律及特点 (4)2.1 沿空留巷围岩结构特点 (4)2.1.1 沿空留巷上覆岩层结构特点 (4)2.1.2 沿空留巷围岩结构体特征 (5)2.2 沿空留巷上覆岩层活动规律 (5)2.2.1 沿空留巷采空侧上覆岩层活动规律 (5)2.2.2 沿空留巷围岩活动的三个时段 (7)2.2.3 沿空留巷围岩应力分布特征 (8)2.3 巷旁充填支护结构体效用 (9)3 新型高水速凝充填材料 (11)3.1 新型高水速凝充填材料简介 (11)3.2 新型高水速凝材料的物理性能 (11)3.2.1 速凝早强特性 (11)3.2.2 高结晶水特性 (11)3.2.3 再胶结与强度再生性 (11)3.2.4 硬化体单轴压缩应力应变特性 (12)3.2.5 三轴压缩应力—应变特性 (13)3.3 新型高水速凝材料的化学性能 (13)3.3.1 高水材料的凝结时间 (13)3.3.2 高水速凝材料硬化体的含水量 (14)3.3.3 高水速凝材料硬化体的耐水性 (14)3.3.4 高水速凝材料硬化体的耐蚀、耐热性能 (14)4 7828轨巷沿空留巷实施方案设计 (15)4.1 7828轨巷地质与生产技术条件 (15)4.1.1 地质概况 (15)4.1.2 7828工作面生产技术条件 (16)4.2 充填体设计 (17)4.2.1 充填体几何参数确定 (17)4.2.2 充填体成型设计 (19)4.2.3 充填体位置确定 (20)4.2.4 充填体稳定性控制措施 (21)4.2.5 台阶问题 (22)4.3 高水速凝材料巷旁充填系统设计 (23)4.3.1 充填硐室选择及充填设备布置 (23)4.3.2 充填管路与信号联络系统 (23)4.3.3 系统主要设备 (24)4.3.4 系统改进 (25)4.4 巷旁充填支护设计 (26)4.4.1 工作面前方与后方巷内加强支护 (26)4.4.1巷旁充填作业支护 (26)4.5 巷旁充填工艺流程 (28)4.5.1 泵站准备 (28)4.5.2 充填点准备与充填 (28)4.5.3 模板与点柱拆卸 (29)4.6 劳动组织与作业安排 (29)4.6.1 充填劳动组织 (29)4.6.2 充填工艺实施方法 (29)4.7 充填区与采空侧通风措施 (30)4.8 每班纯充填时间确定 (30)4.9 充填过程注意事项 (31)5 矿压观测和留巷效果分析 (32)5.1 观测内容及观测方法 (32)5.2 测站布置及观测仪器 (34)5.2.1 测站布置 (34)5.2.2 观测仪器和材料 (35)5.3 观测结果分析 (35)5.3.1 巷道表面位移分析 (35)5.3.2 围岩深部位移分析 (39)5.3.3 充填墙体变形分析 (43)5.3.4 充填墙体承载分析 (47)5.4 充填体切顶及巷道维护情况 (49)5.5矿压观测存在的问题和改进建议 (50)6 经济和社会效益分析 (52)6.1 经济效益 (52)6.1.1 沿空留巷成本计算 (52)6.1.2 与正常开采重新开掘巷道比较 (53)6.1.3 与沿空掘巷比较 (54)6.2 社会效益 (54)7结论 (56)1 概述1.1 前言煤炭是我国的主要能源,我国的煤炭资源储量丰富,煤炭产量占世界的37%,分别占一次能源生产和消费总量的76%和69%。
沿空留巷技术交流分析

沿空留巷技术交流分析沿空留巷技术自20世纪50年代在我国开始使用以来,一直是我国煤炭开采的重要技术发展方向。
到目前为止,我国在沿空留巷理论与技术研究方面做了大量的工作,在条件较好的薄及中厚煤层采煤工作面的沿空留巷技术已日趋完善,巷旁支护、巷内支护、加强支护及煤帮加固技术已趋成熟,但在条件困难的中厚煤层或厚煤层较大断面巷道中采用沿空留巷技术仍存在着一些技术难题,使得一些矿井在应用沿空留巷技术时没有取得预期的效果,甚至留巷失败,从而限制了沿空留巷技术在我国更广泛地推广应用。
而芦沟煤矿作为地质条件比较复杂的矿井,首次实施沿空留巷技术能否成功,给芦沟矿领导班子带来了巨大挑战,在进行留巷过程中,得到了集团公司总经理张明剑及主要部室领导的高度重视,曾不辞辛苦在百忙之中多次亲临我矿井下一线指导沿空留巷支护技术,并提出了宝贵意见和殷切期望。
自完全沿空留巷至今,已经成功留巷130m(260棚),通过对留巷段围岩变形的观察,巷内支架完好,巷道高度基本保持在1.9~2.5m,巷道下宽达3.8~4.0m,基本达到预期效果,从而取得了较好的安全和经济效益。
现将我矿相关做法汇报如下。
1、沿空留巷实施的最初目的32101工作面作为32采区首采工作面,受底板L7-8及L1-4灰岩水影响较大,经地测科测定,工作面在回采期间涌水量会保持在60~80m³/h左右,且静水压力较高,属于典型的带压开采工作面,因此,回采期间需对工作面底板水进行疏排。
基于以上原因,生产技术科在进行工作面初步设计时,充分利用沿工作面走向方向向斜地质构造的特点,在工作面下副巷向斜最低段开掘流水巷,将工作面回采期间底板涌水排入流水巷内。
当工作面推过流水巷近似呈仰斜开采时,开始利用3.5m坑木梁配合2.4m坑木一梁两柱式支护方式进行沿空留巷,为防止向采空区漏风和减少巷道围岩变形,在靠近采空区侧堆积2m 宽的煤袋堵漏风并起到加强支护的作用,留巷长度约230m,由于坑木支护强度不足,导致巷内坑木折断严重,以至工作人员不能进入巷内清淤煤。
沿空留巷考察报告

××煤业沿空留巷考察报告2017年××月××日按照××矿长指示要求,由副矿长×××、×××带队,生计科长××,技术员××一行四人对××集团××煤业有限公司沿空留巷技术进行了实地考察,受益匪浅。
通过考察考察一致认为沿空留巷技术先进高效,可以实现无煤柱开采,对提高资源回收率、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义,是使煤炭企业增产、增盈减亏的主要途径之一。
以下是考察情况汇报。
一、技术简介沿空留巷即采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道。
为了回收传统采矿方式中留设的保护煤柱。
采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用。
这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原顺槽位置保留就称为沿空留巷。
二、技术优势我矿矿区面积较小,资源储量有限,提高资源的回采率对于增加产出煤量、提高企业效益、延长矿井使用寿命具有非常积极的意义,而采用沿空留巷技术将有力的解决回采率这一重大难题。
我矿属煤与瓦斯突出矿井,煤与瓦斯预测数值大是阻碍掘进进度的主要因素,沿空留巷技术通过对原有巷道二次利用,减少了掘进量,缩短工作面布置时间,缓解采掘衔接压力,实现无煤柱开采,有效提高资源回收率。
三、设计方案××煤业有限公司采用两进一回设计,运输巷用于煤炭输送,回风巷用于回风,辅助进风用于行车行人、物料运输,同时起着调节配风稀释上隅角瓦斯的作用。
示意图如下:巷道支护:排距1.2米W钢带,支护强度8根5.3米锚索,地质因素:一次采全高3.2米;底板泥质砂岩,底鼓现象不明显,顶板较好,无大的破碎。
煤层底板1~2度,瓦斯抽采之前11m3/t,抽采后7~8m3/t。
四、可行性对比我矿与××煤业有限公司,整体情况相近,也存在区别,采用沿空留巷需要考虑以下几个方面:1、瓦斯赋存情况:我矿瓦斯赋存情况较××煤业高出8-9m3/t,对通风管理提出较高要求。
沿空留巷心得

沿空留巷技术沿空留巷就是在工作面后方沿采空区边界维护住已经使用过的回采巷道为下一区段煤层开采服务,已经成为煤矿开采技术的一项重大改革。
沿空留巷技术能够实现Y型通风方式、解决工作面瓦斯超限问题,还能具有合理开发煤炭资源、提高煤炭资源采出率、减少巷道掘进量、缓解采掘接替矛盾、防止孤岛工作面产生、缩短搬家时间、防止发火等优势,对改善矿井技术经济效益、增强矿井安全生产极为有利。
沿空留巷与有煤柱护巷比较,无论在技术经济上、还是生产安全上,都具有绝对性的优势。
但实际沿空留巷的应用并不理想,沿空留巷技术的优势没有得到充分发挥,上述问题没有得到彻底解决。
主要原因就是沿空留巷关键技术一直没有取得重大突破,主要包括两个方面的问题:一是巷道支护材料不过关,留巷后在顶板压力下巷旁支护很快失效,导致沿空留巷变形破坏严重,维修十分困难,而且巷旁支护的破坏导致漏风严重,给安全生产带来重大隐患;二是施工工艺原始,基本是人工操作,施工困难且速度缓慢,难以实现高产高效,尤其是综采工作面,传统沿空留巷的施工进度、施工质量及巷旁支护方式难以适应综采速度快、现代化程度高、巷道断面大及支护质量要求高的特点。
沿空留巷技术现状2.1. 密集支架形式基本不可取沿空留巷在上世纪研究初期基本上都是以支架形式完成。
那时候各种支架形式的应用曾经解决过许多回采工作面的无煤柱采煤问题。
但都是应用到一些采面地压相对较小并且煤层赋存条件较好的无自然发火的低瓦斯矿井。
而且应用情况也不能令人满意。
这种方式因为支护材料品种多,工作量大,支护效果差,采空区隔离效果差等问题现在很少应用。
2.2. 矸石堆垛方式应该淘汰矸石堆垛法是一种看似简单经济的做法,但因为该方法不能达到及时有效支撑顶板,容易造成顶板过量下沉导致巷道不利于回采工作。
这种方式虽然材料单价低,但会消耗大量的人力,而且隔离效果很差,因此适应面很小。
一些好的方法的出现会加速这一方法的淘汰。
2.3. 砌体墙法存在缺陷采用预制块砌墙可以克服上述2.1和2.2节所述密集柱和矸石堆垛的许多缺陷,能够基本形成一道隔离采空区的密闭墙体。
中兴煤矿沿空留巷技术实践总结
柔模支护沿空留巷解决了模板支架沿空留巷中 模板箱中瓦斯易积聚,箱式充填支架随支架的移动 不可控的问题。但也存在留巷所需充填材料使用量 大,增加了人工立模、拆模工序,劳动强度大。 2.3 高水速凝充填材料沿空留巷
在 1204 沿空留巷应用了高水速凝充填材料沿 空留巷。高水速凝材料分甲、乙料及这两部分的添 加剂,需要分别加水搅拌输送,通过在充填点混合, 甲、乙料浆单独搅拌、输送均不凝固,混合后能快 速凝固。充填系统:使用 JB-1000 型搅拌桶分别搅 拌甲料、乙料浆液,使用 2ZBSB8 ~ 1.1/6-22 型双 液注浆泵分别对两种浆液加压,双趟高压管路输送 浆液,在回采工作面后方留巷位置混合、凝固。根 据井下实际情况,确定水灰比为 1:1.5。与一般的水
TD353
文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2018.01.076
Summary of Technical Practice of Gob Leaving Alley in Zhongxing Coal Mine Wang Zhi-ru
(Zhongxing Coal Industry of Fenxi Mining Industry, Shanxi Jiaocheng 030500)
沿空留巷技术汇报
1、沿空留巷技术概述
太原理工大学
高水速凝材料和超高水速凝材料是能在高水灰比条件下快速凝结并 全部固化成为有一定强度的固结体的特种水泥混合物。
适用于沿空留巷、快速构筑密闭墙及采空区防灭火等方面。高水速 凝材料巷旁充填沿空留巷技术在很多不同的地质条件和开采条件下得到 了一定的应用。
采用高速速凝材料沿空留巷充填效果
(1)充填沿空留巷采用填充体支撑留巷方式,并未改变煤层上覆 岩层的传力结构。临近工作面煤体上方存在明显应力集中现象,巷道受 到来自上一工作面采空区的压力及下一工作面回采时顶板来压影响,给 沿空巷道的维护带来极大困难,且容易引发冲击地压等地质灾害,难以 维护,影响生产。
(2)充填沿空留巷的巷旁充填体大多为刚性材料,不具备“大变形” 特性,在顶板变形过程中无法达到同步变形,顶板变形能量未被释放, 填充材料易被压垮,导致沿空巷道失稳;若采用高强度的填充材料,则 会加大施工工艺复杂性和工程量,且充填材料成本高。
2、(1)“砌体梁”理论
太原理工大学
传统煤炭开采方法: 20世纪60-70年代,钱鸣高院士提出“砌体梁”理论,首次完整论述 了采空区上覆压力传递和平衡方法,通过留设区段大煤柱平衡顶板压 力,形成了长壁开采的121开采体系(简称121工法),为我国采矿开 采技术奠定基础。 121开采体系即开采1个工作面配套2条巷道,留设1个煤柱。因需留 设煤柱,导致资源浪费严重、采出率偏低,开采垮落、沉降波及地表, 造成地面生态环境损伤。开采工艺为先掘进巷道,再进行工作面开采, 开采过程中所产生的矿山压力容易损毁巷道。
沿空留巷技术缺点
太原理工大学
1、巷道围岩应力分布与矿压显现剧烈。 具体表现:采用沿空留巷维护的巷道需要经历两次采动高应力过程, 巷道围岩条件恶化,破碎区和塑性区变大,特别是在第一个工作面回采 后,在基本顶向采空区旋转、下沉过程中,沿空留巷不仅顶板发生剧烈 下沉,而且实煤体帮鼓出和底鼓严重,巷道围岩变形量大。 2、煤层自燃发火问题。(110工法) 具体表现:在自燃倾向性煤层应用时,因采用切顶卸压成巷时墙体 接顶不实,墙体局部压裂,会因漏风造成采空区及停采线等地段遗煤自 燃发火。
沿空留巷技术
沿空留巷具有大变形的特征,锚杆支护形式替代U型钢进行巷道支护是目前技术阶段的必然选择,是技术发展的方向。
1、一次支护采用高预紧力、高强度、大延伸率锚杆+锚索联合支护,控制顶板大幅度下沉,提高围岩承载能力、适应围岩大变形;
2、二次支护采用混凝土砖墙,并喷射混凝土作为巷旁支护,达到封闭采空区的目的。
高水材料巷旁充填沿空留巷特点:
1、水体积占85%以上,高水材料用量少,辅助运输工作量小;
2、远距离输送,输送水平距离>3000m;易于搅拌,混合均匀,充填体质量有保证;用量少,强度较大;
3、快速凝固、增阻速度快,能快速支撑顶板;固化体有一定压缩率,适应沿空留巷大变形;充填工艺简单,用人少,减少下井人数。
3、临时加强支护:在采空区顶板破断和沿空留巷围岩应力调整的剧烈阶段,通过单体液压支柱或巷道液压支架有效支撑顶底板、减小顶板回转、下沉和巷道底鼓。
4、实施流程:
提前沿巷帮采空区一侧打一排锚索(倾斜)→采煤机割过机尾后拉架,或炮采放顶并稳定后,在煤帮铺柔性顶网→利用支架后尾梁维护顶板→打顶锚索→清理浮煤→墙体定位→挂钢筋网并安装锚杆→砌墙体、喷浆→打单体支柱→观察1-2个月,顶板无明显下沉后,回收单体柱。
沿空留巷力学模型剖面图
沿空留巷力学模型平面图
巷旁支护阻力计算公式:
四、巷旁支护技术
(一)高水材料(水玻璃)充填技术
体积比水占85%以上,20-30 min内凝结,100%固化。通过调整水灰比或高水材料配比调整充填体的强度,水灰比1.5:1时,充填体强度可以达到10MPa以上。
高水材料机械化整体充填式浇筑高强度巷旁支护体,可有效支撑顶板和密闭采空区,围岩控制效果好,但成本高,施工流程复杂。适合厚度大于2m的煤层。
浅析煤矿综放工作面沿空留巷技术
浅析煤矿综放工作面沿空留巷技术1. 引言1.1 煤矿综放工作面沿空留巷技术的重要性煤矿综放工作面沿空留巷技术是当前煤炭开采中非常重要的一项技术。
它可以有效控制煤矿综采工作面的瓦斯涌出和煤尘爆炸的危险,提高煤矿的安全生产水平。
通过合理布置留巷,可以减轻采煤工作面的压力,延长采煤工作面的寿命,减少因煤层顶板冒落而造成的事故发生率。
综放工作面沿空留巷技术还可以提高煤炭开采的效率,降低生产成本,使煤矿企业更具竞争力。
煤矿综放工作面沿空留巷技术的应用具有非常重要的意义,对于保障煤矿生产安全、改善矿井生产环境、提高矿井生产效率都具有不可替代的作用。
在当前煤矿生产中,进一步推广和应用综放工作面沿空留巷技术,将对煤炭行业的可持续发展产生积极的促进作用。
2. 正文2.1 综放工作面沿空留巷技术的定义综放工作面沿空留巷技术是指在煤矿综放工作面上,利用掘进机等装备从煤层开采工作面向外发展一定长度的巷道,并不开采煤炭,仅保留人员和物资运输的通道。
这种技术是为了解决综放工作面出口通道问题而提出的一种解决方案。
综放工作面沿空留巷技术的定义包括两个重点,一是在煤矿综放工作面上,二是通过掘进开采形成巷道。
综放工作面是指在煤矿中进行煤炭综合开采的一个工作区域,涉及到爆破、装运、支护等多个工序。
而沿空留巷技术则是指利用掘进机等专用设备,在煤层中开挖一条未开采煤炭的通道,以便于人员和物资的快速运输和逃生。
综放工作面沿空留巷技术的定义是为了提高煤矿开采效率,保障生产安全,减少事故发生的概率。
通过留巷技术,可以有效避免工作面通道堵塞、人员被困等情况。
留巷技术的应用不仅提高了煤矿的生产效率,同时也提升了安全保障水平,是煤矿开采中一项重要的技术手段。
2.2 综放工作面沿空留巷技术的原理综放工作面沿空留巷技术的原理是指在综采工作面采煤过程中,为了提高采空区的支护效果和保障矿井安全生产,采用留巷方式将煤层与覆岩之间的一段区域留为一定宽度的巷道,使其不进行采掘,形成一定的支护区域,以减少采空区的变形和松动的可能性。
- 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)。
12465工作面运料巷沿空留巷分析矿压观测总结
目前,煤矿采煤工作面沿空留巷已得到广泛应用并逐步推广,沿空留巷能够节约大量的掘进工程量、掘进生产费用、掘进工期,为生产衔接提供坚实的保障。
传统的沿空留巷是通过巷道内基本支护加上巷旁支护(木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、料石砌墙支护、巷旁混凝充填等)的有效结合来达到强制切顶的目的。
根据我矿野青煤顶板为平均4m厚的坚硬灰岩的实际情况,如采用传统的沿空留巷技术,必然存在着支撑能力低、材料消耗多、机械化程度不高、巷道受压大、变形快、维护困难、整修工程量大等缺点。
通过借鉴和学习国内其它矿井沿空留巷的经验,根据生产需要,本着经济合理、技术可靠、生产安全的原则,经采矿公司领导批准,我矿12465采煤工作面运料巷采用了顶板聚能预裂爆破切顶卸压配合巷内基本支护+ 加强支护的沿空留巷方法。
12465采煤工作面运料巷沿空留巷自2011年4月1日开始实施,4月17日进行了矿压观测,截止5月15日已观测45m,现将本阶段观测及分析结果进行以下总结:
一.顶板预裂爆破
炮眼间距确定为0.7m,炮眼深度以打穿野青顶板灰岩为准,聚能管安装时聚能方向与相邻炮孔连线方向一致,炮眼每眼装药5卷(Φ32×3200mm)。
根据现场观测,能达到顶板切缝的效果。
二.采用的矿压观测仪器
1.单体液压支柱受力监测仪
仪器型号名称:YHY-60型数字式压力计;厂家:山东晨晖电子科技有限公司。
2.锚杆(索)受力监测仪
仪器名称:锚杆(索)液压测力计;厂家:常州巧力机械科技有限公司。
三.矿压观测数据分析
1.工作面液压支柱监测数据见表1
从表中可以看出,在4月23日时工作面液压点柱的工作阻力达到最大值,工作面自4月1日开始推进,一天一排(1m),得出工作面老顶初次来压步距为23m。
,在观测期间液压支柱工况良好,适应工作面生产条件。
表1 工作面液压支柱受力监测数据
2.运料巷矿压观测分析
⑴巷道矿压显现特征分析
表2 巷道围岩移近量数据表
根据现场实际观测,运料巷在工作面切眼推进21~23m后顶板开始下沉,达到24m时顶板下沉基本稳定,顶底板移近量平均0.009m,两帮移近量平均0.003m。
⑵巷内液压支柱受力分析
取4个测点进行了受力曲线分析见图1~4
图1 D1液压支柱受力曲线示意图
图2 D2液压支柱受力曲线示意图
图3 D3液压支柱受力曲线示意图
图4 D4液压支柱受力曲线示意图
三.结论
12465工作面老顶初次来压步距为23m,来压期间单体液压支住平均工作阻力为15Mpa。
从以上四个曲线示意图中可以看出,运料巷液压支柱受力自4月底开始逐步增大,在5月10日左右开始趋于稳定并逐步减小,液压支柱受力最大值超过20Mpa。
四.建议
1.为了能达到更好的顶板切缝效果,顶板预裂爆破适当加大装药量,建议由原来的每眼5卷改为每眼6卷。
2.工作面切眼后巷道受顶板周期来压的影响,为安全起见,巷旁支护考虑每隔3~5m 增加木垛支护。
3.建议工作面超前基本支护使用规格较小的锚杆(索)进行支护,支护密度适当增大。
依据如下:
⑴计算依据
野青煤容重1.35;野青顶板灰岩容重3;砂质页岩容重2.7。
本工作面运料巷宽2.4m ,顶板为平均4 m 厚的石灰岩,再往上为平均7.3m 的砂质页岩,其上为平均0.6m 的一座煤,一座煤上方为平均5.2m 的砂质页岩。
运料巷内液压支柱排距1m ,每排三根;锚杆间距1.0m ,排距2m ,每排3根;锚索间距1m ,排距2m ,每排2根,锚杆与锚索三花布置,交替支护。
为便于计算,取巷道长度16m 进行计算。
⑵计算过程
①巷道是覆岩层进入垮落带和裂带岩层压力
一般认为,当老顶岩层厚度大于其下自由空间高度2m 时,该老顶岩层已经进入垮落带或裂隙带,由以下公式判别进入垮落和裂隙带的老顶厚度。
2])1([1
0+-'-≥∑-i l i K i H M H 公式 1
式中:i H ——由下而上第i 层老顶岩层厚度,m ;
M ——采高,m ;
i H '——由下而上第i 层老顶分层厚度,m ;
l K ——老顶岩层的碎胀系数,1.3~1.5。
4≥1-[4×(1.5-1)]+2≒4≥1,野青顶板灰岩全部进入垮落带和裂隙带。
16m 巷道上覆野青灰岩重力计算:
16×2.4×3=460.8 t=460800Kg ×9.8=4515.84KN
16m 巷道内液压支柱个数为48个,每个支柱额定工作阻力为250KN ,则其总工作阻力为12000K N ﹥4515.84KN ,符合要求。
巷道顶压计算:
a S P z d 2⨯⨯=γ 公式 2
式中:z S ——山岩压力系数,野青灰岩取0.2;
γ——岩层容重,3t/m 3;
a ——巷道跨度,2.4m 。
0.2×32×2.4=2.88KN/m 2,16m 巷道顶板面积为16×2.4=38.4 m 2 那么16m 巷道顶压合计为2.88×38.4=110.6KN
Ф16mm 锚杆杆体屈服强度为235Mpa=23500KN/m 2,杆体截断面积为
220002.0m R =π
那么每根锚杆的抗拉力为:23500×0.0002=4.7KN
16m 巷道内的锚杆总抗拉力为:16/2×3×4.7=112.8>110.6KN ,符合要求。
经计算,巷道内锚杆(不包括锚索)的支护强度已达到支护要求,因此锚杆(索)间距均可以放大到1m ,排距可以放大到2m 进行巷内基本支护。
锚杆规格为Ф16mm ×2000mm ,锚索规格为Ф17.8mm ×5500mm 。
断面见图5所示:
锚索支护锚杆支护
图5 巷内锚杆(索)支护断面图
数据收集: 整理总结:
技术科 2011年5月19日。