[精品]合理煤柱確定與巷道支護(hù)技術(shù)研究

1、合理煤柱確定與巷道支護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)場實(shí)施方案采礦工程研究院二o一年八月十七日一、研究內(nèi)容1、測定工作面前方煤體應(yīng)力分布狀態(tài)及煤層破壞特征的分區(qū)；2、研究支承壓力與巷道破壞的關(guān)系；對支承壓力分布特征進(jìn)行全面觀測，并與正常開采礦井的支承壓力分布特征 進(jìn)行對比研究；研究支承壓力對巷道破壞的范圍、強(qiáng)度的影響程度，建立支承壓 力與巷道破壞的關(guān)系；3、煤柱破壞過程觀測；4、巷道支護(hù)技術(shù)的試驗研究。二、測區(qū)布置及觀測參數(shù)項目實(shí)測部分主要分為三個測區(qū)，即1909工作面回風(fēng)巷（一測區(qū)）、1907 運(yùn)輸巷（二測區(qū)）和1907回風(fēng)巷（三測區(qū)）。測區(qū)布置及觀測任務(wù)如圖1示：190味空區(qū)（1）一測區(qū)在1909工作面回風(fēng)順

2、槽內(nèi)距下階段1907工作面煤壁100m處間隔50m設(shè)兩 斷面，分別監(jiān)測兩斷面處的巷道收斂情況和工字鋼支護(hù)強(qiáng)度（壓力盒）；其次， 從第1斷面處間距50m分別向護(hù)巷煤柱側(cè)開挖a、b兩條巷道作為支護(hù)實(shí)驗區(qū)， 實(shí)驗巷道斷面與1909回風(fēng)順槽斷面相同，兩實(shí)驗巷道均采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)， 其支護(hù)參數(shù)另附。在a、b順槽內(nèi)主要觀測錨桿工作阻力、兩幫片幫情況，巷道 收斂情況以及實(shí)驗區(qū)內(nèi)的動壓顯現(xiàn)情況，務(wù)必做到數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，宏觀觀測真實(shí)。 其中，巷道收斂情況采用固定測釬的方法，主要觀測巷道頂?shù)装逡平亢蛢蓭鸵?近量，收斂斷面測點(diǎn)布置圖如下：圖2收斂斷面測點(diǎn)布置圖在布置巷道收斂點(diǎn)時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)安裝要求：1、一個測點(diǎn)

3、安裝四個標(biāo)志，將木撅子打入空內(nèi)，固定牢靠，并在木樓子頭 安釘子掛鋼卷尺。2、頂?shù)装迳舷聝蓚€標(biāo)志盡量設(shè)置在巷道中間，左右偏差不得超過0.3m。上 下盡量在垂直線上。3、兩幫左右兩個標(biāo)志距離底板13±0.1m,與巷道垂直。4、四個標(biāo)志盡量在一個平面內(nèi)。(2) 二測區(qū)在1907工作面運(yùn)輸順槽內(nèi)采用頂板動態(tài)觀測法并結(jié)合鉆孔應(yīng)力觀測工作面 超前支承壓力影響范圍和峰值應(yīng)力位置，兩動態(tài)儀分別布置在超前煤壁55m和 60m處，鉆孔應(yīng)力計布設(shè)在超前煤壁80m處，并分別編號1#、2#。其中動態(tài)儀 和鉆孔應(yīng)力計的支設(shè)和安裝需要注意以下幾點(diǎn)：1、動態(tài)儀應(yīng)支設(shè)在巷道靠生產(chǎn)幫一側(cè)，并盡量選擇頂板較為平整處，以減

4、 少頂板破碎等造成的測量誤差；2、為保證觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性，動態(tài)儀支設(shè)完成后應(yīng)杜絕人為挪動和碰觸；3、動態(tài)儀數(shù)據(jù)每兩小時采集一次，為保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性，觀測工作盡量安 排責(zé)任心較強(qiáng)的工人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集工作，讀數(shù)時視線與表盤垂直，取數(shù)應(yīng)精確到 0.01mm。第二測區(qū)的應(yīng)力觀測工作主要采用ky-15型機(jī)械式鉆孔應(yīng)力計，在安裝時應(yīng) 注意以下問題：1、施工時采用直徑為42或44的鉆頭，鉆眼距地面1.21.5m,打鉆時應(yīng)使 鉆孔保持稍微仰角，以利于煤粉排出；2、在鉆進(jìn)過程中應(yīng)注意記錄卡鉆、吸鉆、異響和鉆孔沖擊等動力現(xiàn)象，并 以此來判定該區(qū)域局部是否具有沖擊危險性，時刻保持警惕，注意施工安全，發(fā) 現(xiàn)異常及時報告

5、；3、鉆孔應(yīng)力計在安裝時應(yīng)確定兩塊承載板與油壓枕結(jié)合嚴(yán)密，借助于安裝 桿，保證承載板在垂直方向上與鉆孔內(nèi)壁緊密接觸；4、為了保護(hù)觀測儀器和確保應(yīng)力計不被外界應(yīng)力干擾，應(yīng)力計安裝完畢后 應(yīng)用速凝藥卷或混凝土封孔。(3) 三測區(qū)在1907工作面回風(fēng)順槽內(nèi)超前80m處布置4只鉆孔應(yīng)力計，應(yīng)力計安設(shè)在 沿空側(cè)階段煤柱內(nèi)，孔深分別為2m、4m、6m、8m,主要用于觀測工作面?zhèn)认?支承壓力的分布范圍，為階段煤柱尺寸優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，其安裝注意事項同測區(qū)二。除了以上在安裝儀器時應(yīng)注意的問題外，在日常數(shù)據(jù)采集時還應(yīng)做到如下幾占八1、明確所觀測數(shù)據(jù)的用途，測量具有代表性的數(shù)據(jù)，即最能為觀測目的服務(wù)的數(shù)據(jù)；2、觀

6、測數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確，盡量保證數(shù)據(jù)的精度，所測數(shù)據(jù)必須是客觀事實(shí)的反 應(yīng)，是科學(xué)可信的；3、觀測時要及時向項目負(fù)責(zé)人匯報發(fā)現(xiàn)的問題，如儀器工作情況，局部壓力異常、煤炮等。附一.實(shí)測數(shù)據(jù)記錄表附二.實(shí)驗氏支護(hù)參數(shù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表日期 班次 觀測人測區(qū)一1斷面頂?shù)装彘g距測區(qū)二1#動態(tài)儀兩幫間距2#動態(tài)儀壓力盒1#應(yīng)力計2斷面頂?shù)装彘g距2#應(yīng)力計兩幫間距測區(qū)二1#應(yīng)力計壓力盒2#應(yīng)力計試驗巷a頂?shù)装彘g距3#應(yīng)力計兩幫間距4#應(yīng)力計錨桿測力計工作面推進(jìn) 距離an試驗巷b頂?shù)装彘g距兩幫間距錨桿測力計備注現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表日期 班次 觀測人測區(qū)一1斷面頂?shù)装彘g距測區(qū)二1#動態(tài)儀兩幫間距2#動態(tài)儀壓力盒1#應(yīng)力計2斷面頂?shù)装彘g距2#應(yīng)力計兩幫間距測區(qū)二1#應(yīng)力計壓力盒2#應(yīng)力計試驗巷a頂?shù)装彘g距3#應(yīng)力計兩幫間距4#應(yīng)力計錨桿測力計工作面推進(jìn)距離/m試驗巷b頂?shù)装彘g距兩幫間距錨桿測力計備注附：試驗區(qū)巷道支護(hù)參數(shù)及斷面圖(1) 錨桿018x2000mmx800mmx800mm ( 900mm )錨桿支護(hù)質(zhì)量：錨桿錨固力不小于設(shè)計值(設(shè)計值為8.5t),錨桿預(yù)緊力不 小于設(shè)計值(設(shè)計值為200n-m ),錨桿間排距允許偏差± 100mm,錨角度不小于 75°,錨桿盤貼緊巖面，錨桿距底板距離不大于1000mm,金屬網(wǎng)距底