朱莊煤礦薄煤層沿空留巷支護參數(shù)優(yōu)化

1、 朱莊煤礦薄煤層沿空留巷支護參數(shù)優(yōu)化 摘要：沿空留巷技術是無煤柱開采的一大發(fā)展方向，巷旁支護是保證沿空留巷成功的關鍵，朱莊煤礦為提高煤炭資料采出率，緩解接替緊張局面，提出沿空留巷回采技術，為保證留巷效果，對原巷道支護參數(shù)進行了有針對性的優(yōu)化，提出了錨梁網(wǎng)+錨索復合支護，經(jīng)過現(xiàn)場實踐，取得了良好的效果。關鍵詞：沿空留巷；支護參數(shù)；復合支護引言朱莊煤礦經(jīng)過60年的回采，目前已進入衰竭期，現(xiàn)回采的3煤層平均厚度1.3m，工作面順槽沿煤層頂板掘進，破底高度1.1m，為半煤巖巷，掘進速度慢，支護成本高；隨著礦井生產(chǎn)效率的不斷提高，傳統(tǒng)的巷道布置方式已不能滿足采掘接替的需要，同時留設護巷煤柱也造成了煤炭資

2、源的嚴重浪費。礦井根據(jù)3煤層頂?shù)装辶W性質(zhì)和采、掘等生產(chǎn)地質(zhì)條件，提出了沿空留巷回采技術，為保證留巷效果，對原巷道支護進行了有針對性的優(yōu)化，經(jīng)過現(xiàn)場實踐，取得了良好的效果。1.地質(zhì)概況32上1工作面為2上采區(qū)右翼3煤層第一個區(qū)段，走向長871m，可采長度786m，工作面面長平均為180m；左至2上采區(qū)軌道下山，右至3煤層巖漿侵蝕邊界，上至3222工作面采動影響邊界，下區(qū)段32上3工作面尚未掘進，下伏4煤層未回采，6煤層已開采完畢。如圖1所示。圖1 32上1工作面平面布置示意圖32上1工作面開采3煤層，層位屬二疊系下統(tǒng)下石盒子組，煤層結構簡單，局部煤層中上部有一層炭質(zhì)泥巖夾矸，厚度00.2m，平

3、均煤厚1.3m；煤層傾角平均6煤層賦存穩(wěn)定。3煤層為高瓦斯煤層，煤塵有爆炸危險性，煤層自燃傾向性等級為級，屬于不易自燃煤層。3煤層直接頂板為泥巖，平均厚度5.64m；基本頂主要為砂巖，平均厚度4.90m。直接底板、基本底主要為泥巖，厚度7.21m；往下為4煤層。2.巷道原支護方案32上1工作面機巷埋深254279.6m，為矩形斷面，斷面規(guī)格：凈寬凈高=48002500。巷道沿煤層頂板掘進。礦井根據(jù)工程類比法進行該巷道支護設計，巷道采用錨梁網(wǎng)錨索支護，頂部采用錨桿、6mm鋼筋網(wǎng)錨索聯(lián)合支護，幫部采用錨桿180mm“m ”型鋼帶（頂 4200mm 幫 2600mm）塑鋼復合網(wǎng)支護。頂錨桿選用22m

4、m l=2400mm左旋無縱肋螺紋鋼錨桿，頂、幫部錨桿間排距為800900mm，幫錨桿選用22mm l=2200mm等強全螺紋鋼錨桿；錨索選用17.8mm l=6300mm鋼絞線，間排距為16001800mm；鋼筋網(wǎng)選用6mm，網(wǎng)幅10003000-5000mm，網(wǎng)格間距100mm。支護斷面圖如圖2所示。圖232上1機巷支護斷面圖3.支護優(yōu)化設計方案頂板支護：用網(wǎng)孔大小為50mm50mm、8#鐵絲加工的菱形金屬網(wǎng)護頂，錨索補強支護。選用規(guī)格為22mm、l=2400mm的錨桿，每排6根，間排距為900800mm。選用規(guī)格為21.8mm、l=7300mm的小孔徑預應力錨索，間排距為1800mm80

5、0mm。頂板錨桿鋼帶采用長3.8m“m”型鋼帶、1.1m“m”型鋼帶兩片搭接使用，頂板每排3根錨索用直徑16mm圓鋼加工而成的鋼筋梯子梁相連，鋼筋梯子梁短筋應搭接在長筋上，確保焊接牢靠。兩幫支護：用網(wǎng)孔大小為50mm50mm、8#鐵絲加工的菱形金屬網(wǎng)護幫。選用規(guī)格為22mm、l=2400mm的錨桿，每排每幫4根，間排距為750mm800mm。二次采煤幫打設一根直徑17.8mm、長度4300mm短錨索，錨索打設在幫中部，錨索間距1600mm，幫部錨桿采用直徑14mm圓鋼加工而成的鋼筋梯子梁相連。巷道支護斷面如圖3所示。為避免影響巷道掘進速度，施工時錨索可先按“303”布置，中間未打的那排錨索可安

6、排專人滯后不超過30m進行補打。圖3 32上1機巷錨桿支護布置圖4.礦壓觀測為了觀測32上1機巷在本工作面留巷期間和二次采動影響期間的圍巖活動規(guī)律，考察巷道圍巖變形和充填體的變形，研究支護參數(shù)的合理性，在沿空留巷過程中設置相應的測站，對圍巖表面位移、圍巖深部位移、頂板離層狀況、錨桿載荷進行觀測。（1）測站設置巷道表面位移測站：32上1機巷留巷20m后設置第一測站，以后每隔30 m設1個測站，共設置5個測站。每個測站于頂?shù)缀蛢蓭椭胁扛鞑贾?個測點，觀測頂?shù)装搴蛢蓭拖鄬σ平亢鸵平俣?。深部圍巖位移測站：沿空留巷開始20m設置第一個測站，以后隔30m再設1個測站，共設置34個測站，每個測站2個測面

7、，在每個測站頂板中部和二次采煤幫中部鉆直徑28mm的孔，每孔各安設一個深基點位移計，鉆孔深度6.0m。頂板離層監(jiān)測：每隔4050m在頂板中部安設一個離層指示儀，監(jiān)測頂板錨固區(qū)內(nèi)和錨固區(qū)外的離層量。錨桿、對拉錨栓、錨索載荷：沿空留巷開始20m設置第一個測站，以后隔30m左右再設1個測站，共設置34個測站，每個測站1個測面，頂板、二次采煤幫錨桿和充填體對拉錨栓采用錨桿液壓枕、頂板錨索采用錨索液壓枕觀測。錨索液壓枕，共計2個。（2）觀測要求：在測站設置2個星期內(nèi)每天觀測一次，24個星期每周觀測23次，變形穩(wěn)定后，一個月觀測一次。在測站受到工作面采動影響期間，每星期觀測23次。5.結束語通過對朱莊煤礦沿空留巷原有支護參數(shù)進行有針對性的優(yōu)化后，在32上1機巷進行了現(xiàn)場實踐，并對巷道圍巖壓力與位移及錨桿受力的實測、分析歸納礦壓數(shù)據(jù)，對優(yōu)化后的支護參數(shù)進行了驗證，從后期的生產(chǎn)實踐及礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋來看，該支護參數(shù)能夠滿足安全生產(chǎn)的要求，對解決朱莊煤礦的采掘