2025-01-23
深井复合顶板大变形煤巷锚注支护技术 李如波 【平顶山煤业(集团)公司开拓处】 摘 要 简介平煤集团十一矿深井复合顶板大变形煤巷修复的支护技术, 通过实例论证了锚 注的安全可靠性及可操作性。 关键词 深井 复合顶 大变形 煤巷 锚注 1 工程概况 平顶山煤业集团十一矿矿井为立井多水平开拓, 井口标高为 +125m。因其深部为无限井 田,二水平开采下限暂定 -1000m,一、二水平同时开采。煤系地层属二迭系和石炭系,可 采和局部可采煤层为 8 层,老顶、老底稳定性较好,直接顶、直接底稳定性较差。矿井共有 8 层含水层,太原群灰岩水对矿井影响较大,含水层一般有隔水层隔离。在 1999 年改扩建 投产开始涌水量逐年增大,同时受大气降水影响较大。 丁二皮带上山为矩形断面,全长 900m。顶板为砂质泥岩,厚 3.5m;距顶板 7m处有丁 4 煤层,厚 0.3~0.6m;底板为 2m的泥岩和砂质泥岩,
为了解决顾北矿1312(1)综采面厚层复合富水顶板条件下巷道锚杆支护难题,根据煤巷锚杆支护围岩控制机理,锚杆支护巷道的围岩强度强化理论,高预应力、高强及超高强锚杆与锚索支护技术,提出了厚层复合富水巷道锚杆支护方案。工程实践表明,顶板和两帮采用2.5m长高预应力、高强锚杆,顶板采用6.2m锚索配合槽钢组成锚索梁结构支护,充分调动深部围岩承载能力,主动控制巷道围岩并形成稳定的承载结构,缩小了围岩塑性流动区的范围,达到了预期的支护效果。
随着煤矿采深加大与延伸,普通锚网(索)喷支护较难维持厚层复合顶板大断面煤巷围岩稳定性。通过对大量复合顶板事故调查及其产生过程分析,获得了复合顶板事故失稳机制及控制方案,并在许厂煤矿4312皮带顺槽进行了支护技术现场实践,取得了较好的支护效果。研究结果表明:为有效控制复合顶板岩层离层与竖向拉伸裂隙产生,可施加锚索来实现减跨作用,采取高强预应力锚固顶板下位复合岩层来提高岩梁的整体抗弯刚度,以减小顶板岩梁产生的弯曲应力;高强预应力锚杆、锚索、钢带和钢筋梯组成的"四位一体"的组合支护技术可较好地解决厚层复合顶板大断面沿空煤巷围岩稳定难题。
宁夏发电集团王洼煤业有限公司王洼二矿115011工作面为首采面,回风顺槽布置在煤层中,其顶板为复合顶板,为避免回风顺槽发生冒顶事故,且保证其巷道围岩变形满足实际生产要求,分别制定了巷道临时和永久支护方案,实践证明此支护方案是合理的。
东坡煤矿在复合顶板大断面切眼掘进中改变原来的木棚梯形支护方式,成功应用锚索网支护,证明锚索网支护是能够实现安全、快速和经济的一种支护形式,为今后复合顶板大断面采用锚索网支护提供依据和经验。
针对某矿深部采区区段煤柱宽度及巷道支护方案的设计难题,首先对区段煤柱的影响因素进行分析,运用深井厚煤层综放工作面窄煤柱沿空掘巷技术,对该矿1303轨道顺槽与上区段采空区之间留设的窄煤柱宽度进行计算,进而设计出1303轨道顺槽的永久支护方案,并进行了实践应用及围岩变形量观测,保障了沿空巷道围岩的有效控制,实现了预期的技术经济效益。
谢桥煤矿在c13-1煤层回采巷道中积极推进支护改革,在总结1221(3)等工作面锚索网支护成功经验的基础上,进一步优化设计,成功解决了三软煤层复合顶板沿空送巷的锚、索、网支护难题,为类似情况的巷道支护提供了重要的参考依据。
针对某煤矿大断面复合顶板回采巷道具体地质条件,采用理论分析和现场实践相结合的方法,对大断面复合顶板巷道支护方式进行了研究分析。理论分析得出,增大支护阻力pb,可以控制巷道围岩塑性区的发展,而肩部和底角是巷道受力大、最容易破坏的位置。计算得出,巷道围岩最大破坏范围最大为1.39m,结合现场实际确定顶板锚杆采用ф20mm的螺纹钢锚杆,长度为2.5m,间排距为1000mm×900mm。现场实测得出,工作面巷道顶底板移近量累积最大为108mm,两帮移近量累积最大为98mm,巷道顶板最大离层量为55mm,支护效果良好,研究成果可为其他矿区大断面复合顶板煤层开采提供依据。
基于王家岭煤矿大断面复合顶板回采巷道地质条件,采用数值模拟方法锚网索支护方案的围岩控制效果。巷道顶板离层观测和巷道表面位移监测验证了,方案及参数的合理性,可为类似条件提供借鉴。
锚网支护近年来已推广应用于煤矿采掘巷道的控顶,大断面、高地应力、复合顶板地质条件下的煤巷锚网支护成为锚网支护技术的一项重点与难点研究项目。结合羊泉煤业3107回风顺槽煤巷大断面、复合顶板锚杆支护技术进行研究,实践证明锚网支护在大断面、高地应力、复合项板地质条件下应用成功。
针对大断面软弱复合顶板巷道支护难度大、服务期间变形剧烈以及垮冒突发性强的问题,提出采用桁架锚索与锚杆(索)联合控制方法。建立桁架锚索支护顶板结构力学模型,分析了桁架锚索对顶板的主动控制作用;结合数值模拟方法对组合支护方案和参数确定,并在现场2-1101切眼进行实践,支护效果良好,具有良好的推广应用价值。
将沿空掘巷煤柱宽度按照沿采场边缘的塑性区、煤柱侧帮锚杆支护作用区和安全余量三部分之和作出了初步确定,采用极限平衡理论计算了采场边缘的塑性区宽度,利用自稳隐形拱理论确定了帮锚杆支护作用区,并通过midas数值模拟获得了最佳煤柱宽度。根据自稳隐形拱理论对沿空掘巷顺槽进行了支护设计,为复合顶板中厚煤层下沿空掘巷支护提供了理论依据。
以淮沪煤电公司丁集煤矿1252(1)工作面回采巷道地质条件为工程背景,论述了复合顶板巷道的变形破坏特征,分析了深井复合顶板巷道支护存在的难点,提出了锚(索)梁网联合支护方式。实践证明:锚(索)梁网联合支护能有效限制围岩变形,保持围岩稳定,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩。
在极易冒落的复合顶板条件下,通过对复合顶板煤巷锚杆支护作用分析,采用锚杆支护和锚索加强的锚网索联合支护方式,成功解决了鸭口煤矿综掘过程中的煤巷支护问题,且应用效果良好。
沿空留巷是一项较完善的技术,软岩顶板并留双巷技术,在矿井生产中较少采用。在实际生产过程中,在软岩顶板煤层采煤工作面留双巷解决了通风和瓦斯巷道的难题。就软岩顶板留双巷的方法和有关技术问题进行论述,对留双巷的问题提出解决方法。
根据顾桥矿南区1211(3)首采工作面煤层赋存条件,通过对地质条件的力学评估,针对巷道不同岩性采用不同支护参数,建立3种力学模型,通过模型的应力分析、位移分析和塑性区分析,结果表明巷道变形均较小,未出现破坏情况,总体支护效果良好,为厚煤层复合顶板煤层巷道支护提供设计依据。
珲春矿业集团英安煤矿83301工作面回风巷、入风巷巷道顶板为煤巷复合软岩顶板,通过对巷道顶板、两帮补打锚索,加强巷道支护,减少了巷道顶板下沉量,减少了两帮移近量,使巷道支护达到稳定效果,使83301工作面回采步入正规循环,保证了矿井产量的完成。
高应力复合顶板突出煤层巷道锚杆支护技术研究——针对高应力复合顶板突出煤层巷道的特点,分析了锚杆、锚索支护机理,总结了锚杆支护设计的基本思路,并对古汉山矿进行了高应力复合顶板突出煤层巷道支护方案设计。方案实施后,取得了良好的支护效果。
本文介绍了龙煤股份公司鸡西分公司双河煤矿首次采用新型高强度树脂锚杆在动压区内支护3#煤层综采工作面上巷的基本情况,通过支护实践总结分析了在特厚复合顶板情况下在动压区内支护的一些经验和教训,为以后掘送3#煤层以及顶动压掘送巷道提供了经验和借鉴。
在乌达矿区煤层复合顶板条件下煤巷采用锚杆、锚网联合支护技术已有多年的历史,本文通过理论分析计算,结合煤层赋存条件,提出合理的支护参数,并分析了其支护效果和支护费用,同时将试验成功并加以推广应用的情况作了介绍。
复合顶板巷道支护问题是困扰兴安煤矿巷道支护的一个难题,随着开采深度的不断加大,这一问题日益突出,严重制约了该矿的安全生产,采用锚杆锚索钢筋网架棚喷碹加强型联合支护,解决了深部复合顶板巷道支护的难题,并取得了良好的效果。
本文以两渡煤矿21015运输巷掘进为背景,通过分析断层对煤矿安全生产的影响及矿井掘进过程中过断层所采取的技术措施,详细介绍了21015运输巷通过断层采取的方法、施工参数及相应的支护参数,为具有类似条件的工作面的掘进提供了技术借鉴。
深井复合顶板条件下预应力锚杆巷道支护技术应用——平顶山天安煤业公司丁6一32060工作面顺槽为复合顶板,支护难度很大。原采用u型钢或工字钢架棚支护,材料消耗量大,支护效果不好,尤其是在深井大地压条件下,巷道修复率极高。文章介绍了在深井条件下采用预应...
为解决复合顶板大断面开切眼支护难题,根据王家岭煤矿20106工作面大断面开切眼的地质条件,通过物理模拟试验分析了复合顶板大断面开切眼围岩变形破坏特征,结果表明:大断面复合顶板开切眼顶底角及顶板易变形破坏,开切眼扩帮期间围岩变形破坏明显超过掘巷期间围岩变形,提出了具有针对性的围岩控制对策,确定工作面开切眼采用"二次成巷+锚网索+单体液压支柱"联合支护方式,现场工程实践结果显示,开切眼最大离层量为9mm,最大断面收缩率为6.6%,支护方案较好地控制了大断面开切眼的围岩变形。
职位:投标造价工程师
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林
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