高應(yīng)力大傾角半煤巷掘進技術(shù)研究

1、高應(yīng)力大傾角半煤巷掘進技術(shù)研究-企業(yè)管理論文 高應(yīng)力大傾角半煤巷掘進技術(shù)研究 陳忠華李家龍 山東能源新礦集團內(nèi)蒙能源長城五號礦業(yè)有限公司山東新泰271200 摘要：我國煤炭資源經(jīng)過多年的開采，多數(shù)井田已進入深部開采。井田深 部具有埋藏深，高應(yīng)力大，傾角大，構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)資料相對缺乏等特點，巷 道支護困難大、變形快，制約巷道單進水平的提高。為了能安全經(jīng)濟的開采深 部煤炭資源，采用新工藝、新技術(shù)是解決高應(yīng)力、大傾角巷道掘進的唯一辦 法。 關(guān)鍵詞：煤炭；掘進技術(shù) 工程的實施能夠確保井田深部開采煤炭資源時，受高應(yīng)力、大傾角半煤巷 的施工質(zhì)量，提高巷道支護強度，延長巷道的維修周期，為礦井安全合理開采 資

2、源提供詳實、可靠的科學依據(jù)。 1原掘進工藝及存在問題 1.1為控制巷道圍巖受埋藏深、高應(yīng)力大、傾角大影響而產(chǎn)生的變形量，原 支護工藝采用加密支護。該工藝增加了人員勞動強度，降低了掘進速度，增加 了支護成本。 1.2錨索按對稱或平行單體布置，受力不均勻，支護強度無法有效控制變 形。 2改變后的掘進工藝 巷道垂直埋藏深度1100-1300m，埋藏深，高應(yīng)力，構(gòu)造復(fù)雜，大傾角, 開拓半煤巷采用“錨網(wǎng)桁架梁索”永久支護方式，解決受高應(yīng)力、大傾角半煤 巷的支護要求。 2.1合理進行選擇高強錨桿、高強金屬網(wǎng)以及與錨桿相匹配的各構(gòu)件，最大 限度的發(fā)揮了錨桿支護的整體支護作用，形成了高強度、高剛度、高可靠性與

3、 低支護密度的支護體系，實現(xiàn)了對圍巖變形與破壞的控制。 2.2合理分析大傾角煤巷的應(yīng)力集中點，根據(jù)傾角大小確定錨索的支護位 置，采用桁架梁+錨索跨步式布置加強頂板支護，使巷道頂板形成一個完整的 整體，縮短錨索到迎頭的距離，提高了巷道的支護強度。 2.3根據(jù)煤層厚度確定巷道的高度，由于受埋藏深高應(yīng)力影響，煤層易偏幫 難控制，采用超前、加固支護煤層來控制巷道成型。 2.4由于煤層受高應(yīng)力影響，圍巖破碎巷道成型控制能力差，合理布置斷面 炮眼和隔離眼位置，控制巷道成型。 3改變后的優(yōu)點及建議 3.1優(yōu)點 通過礦壓觀測及地質(zhì)條件綜合分析認為，實驗巷道支護系統(tǒng)是合理的，斷 面收縮率、圍巖變形都在可控制范圍

4、內(nèi)，驗證了高應(yīng)力大傾角半煤巷支護的可 靠性。 經(jīng)分析認為，淺部頂板離層掘進影響期為 59天，淺部頂板離層臨界值確定 為36mm。深部頂板離層掘進影響期為30天，深部頂板離層臨界值為 18mm。 根據(jù)已掘巷道及類似巷道的礦壓觀測資料，合理布置測點，進行礦壓、離 層監(jiān)測，借助數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)合理進行掘進工作面支護參數(shù)的確定，及時調(diào)整錨 桿支護間排距，減少支護工序時間，降低材料消耗，既提高了支護的可靠性， 又提高了掘進速度。 3.2建議 巷道掘進后及時進行臨時支護和永久支護，盡可能減少圍巖在空氣中的裸 露時間，杜絕支護前巷道頂板離層冒頂?shù)陌l(fā)生。 第一時間對錨桿施加預(yù)緊力是保證支護效果的關(guān)鍵因素之一。巷道

5、灑水沖 刷時，盡量做到快速沖刷，避免圍巖表面大量吸收水份，而產(chǎn)生膨脹變形，影 響支護效果。 4總結(jié) 該工程重點從高應(yīng)力大傾角半煤巷掘進技術(shù)進行了研究，工程的實施從加 強圍巖支護強度和提高圍巖自身承載能力兩方面入手，充分發(fā)揮圍巖、錨桿、 高強鋼筋網(wǎng)、桁架梁、錨索形成整體的力學性能，控制圍巖變形，解決高應(yīng)力 作用下巷道不穩(wěn)定的難題，確保了高應(yīng)力大傾角半煤巷的施工質(zhì)量，提高了巷 道支護強度，延長了巷道的維修周期，為煤礦受高應(yīng)力大傾角半煤巷支護提供 了詳實、可靠的科學依據(jù)。 開展高應(yīng)力大傾角半煤巷掘進技術(shù)研究，對提高巷道掘進速度和安全可靠 性，降低巷道維修成本，對礦井高應(yīng)力大傾角開采和巖層控制具有非常重要的 意義。避免巷道被破壞后再行修復(fù)造成的人力、物力和財力的巨大浪費，影響 礦井生產(chǎn)接續(xù)，甚至危及礦井安全等。