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談煤礦綜采軌道順槽掘進(jìn)支護(hù)措施

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談煤礦綜采軌道順槽掘進(jìn)支護(hù)措施

摘要:巷道支護(hù)是井下開采的關(guān)鍵環(huán)節(jié),隨著我國煤礦開采深度的不斷延伸,面臨的支護(hù)難題將會(huì)越來越多,全面提升支護(hù)質(zhì)量已經(jīng)成為了制約煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。特別是工作面順槽的支護(hù),在各種類型因素的影響下,出現(xiàn)了較大的變形問題。本文以實(shí)際工程案例,對(duì)巷道出現(xiàn)了變形破壞的原因進(jìn)行了研究,并結(jié)合工程地質(zhì)情況,對(duì)巷道支護(hù)方案進(jìn)行了優(yōu)化,從巷道翻修情況來看,取得了較好的支護(hù)效果。

關(guān)鍵詞:綜采;軌道順槽;掘進(jìn)支護(hù)措施;探析

1工程概況

義棠倡源煤礦090703綜采軌道順槽在井口以西1140m,蓋層平均厚度為280m左右,該工作面地表屬山地地形。北部為山西焦煤集團(tuán)介休正益煤業(yè),東部為五采區(qū)膠帶巷(二段),西部為古空區(qū),南部為未采動(dòng)區(qū),上部為9#煤采空區(qū)。其中煤層情況、頂?shù)装鍘r性分別見表1、表2。根據(jù)附近巷道收集資料及掘進(jìn)巷道實(shí)見,該工作面主要受Fs6斷層影響,該斷層為逆斷層,落差3m,且斷層走向與工作面平行。

2090703綜采軌道順槽掘進(jìn)支護(hù)存在的問題

本次巷道設(shè)計(jì)采用工字鋼架,部分地段加入了錨網(wǎng)噴支護(hù),但是在巷道支護(hù)后,巷道在較短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了較大的問題,表現(xiàn)出突出的變形破壞。從現(xiàn)場(chǎng)的勘查情況來看,在巷道開掘后,頂板出現(xiàn)明顯彎曲,底板出現(xiàn)明顯的鼓裂,兩幫也有著明顯的開裂與收斂的情況。很多地段的錨段也被拉斷,形成了較多的網(wǎng)兜。特別是隨著工作面的持續(xù)生產(chǎn),巷道壓力帶來的問題表現(xiàn)出明顯的增強(qiáng),很多地段有了明顯的巖石離層的問題。從具體的測(cè)量來看,巷道頂板平均的下沉量超過了200mm,底板平均的鼓起來超過了250mm,巷道兩幫的收斂量也超過了300mm,整個(gè)巷道支護(hù)的完好率低于了40%,巷道的功能已經(jīng)完全的喪失,嚴(yán)重影響到工作面的正常生產(chǎn)。巷道整體的變形對(duì)比圖見圖1所示。從巷道出現(xiàn)的變形破壞情況,為了保證巷道的正常使用,選擇使用理論分析和實(shí)驗(yàn)室分析的方式,對(duì)巷道出現(xiàn)的變形破壞情況進(jìn)行了研究。得出導(dǎo)致巷道出現(xiàn)大變形破壞的主要原因有如下幾個(gè)方面。第一,巷道所處地段有明顯的應(yīng)力集中的問題。從巷道所處的地段來看,周邊的煤層已經(jīng)被大量的開采,附近的煤層已經(jīng)開采完畢,導(dǎo)致巷道煤柱有著較為明顯的應(yīng)力集中問題,應(yīng)力集中的系數(shù)也相對(duì)較高。這是導(dǎo)致巷道出現(xiàn)較大較快變形的主要原因。在巷道進(jìn)行下分層的開采時(shí),在工作面采動(dòng)影響下,巷道支護(hù)體出現(xiàn)了明顯的破壞,隨著支撐壓力的不斷變化,圍巖出現(xiàn)了多次應(yīng)力重新分布的問題,導(dǎo)致巷道圍巖在多次應(yīng)力重新分布之下,出現(xiàn)了較大的變形破壞。第二,巷道底板圍巖在水體的浸潤作用下,整體的強(qiáng)度出現(xiàn)了明顯的下降,特別是本次巷道掘進(jìn),選擇使用的是沿著煤層底板的掘進(jìn),從底板的巖性來看,有著較多的砂質(zhì)泥巖,這類巖石在遇到水體的情況下,會(huì)出現(xiàn)明顯的變軟問題,再加上外界高盈利的作用,非常容易出現(xiàn)明顯的底鼓,這也是導(dǎo)致巷道出現(xiàn)了較為明顯的底鼓的原因。第三,從巷道開掘采取的施工工藝來看,選擇使用的多數(shù)為鉆眼爆破的方式,在爆破作用下,對(duì)巷道圍巖產(chǎn)生了震動(dòng),也就是對(duì)圍巖產(chǎn)生了一定的破壞,這種破壞往往會(huì)影響到巷道深層的穩(wěn)定性,最終導(dǎo)致巷道出現(xiàn)了較大的變形破壞。此外,從巷道原有支護(hù)的結(jié)構(gòu)來看,支護(hù)體與巷道圍巖出現(xiàn)了明顯的不相適應(yīng)的問題,選擇使用的工字鋼支護(hù)的剛度、強(qiáng)度,特別是可縮量方面均相對(duì)較差,再加上巷道所地段地應(yīng)力相對(duì)較大,地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜,出現(xiàn)了巷道支護(hù)與實(shí)際需求不相匹配的問題,這也是導(dǎo)致巷道出現(xiàn)了較大范圍變形破壞的原因。

3提升綜采軌道順槽掘進(jìn)支護(hù)效果的相關(guān)措施

在本次返修時(shí),對(duì)巷道服務(wù)年限、煤礦現(xiàn)有支護(hù)材料及巷道所處位置的實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行了全面充分的考慮,對(duì)巷道整體進(jìn)行了全面的優(yōu)化改進(jìn)。改進(jìn)后的支護(hù)示意圖,見圖2所示。具體支護(hù)為:在巷道掘進(jìn)時(shí),仍舊選擇使用工字鋼棚進(jìn)行初次支護(hù)。同時(shí),為了提升工字鋼棚的支護(hù)效果,在棚腿下部焊接上了柱鞋,主要目的是為了提升支架和煤層底板的實(shí)際接觸面積,從而更好降低底板出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問題,減少單位面積上的壓強(qiáng),有效的預(yù)防控制工字鋼棚出現(xiàn)的下沉問題。在支架設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)支架的中寬度進(jìn)行了增加,這對(duì)于提示支架的抗測(cè)壓強(qiáng)度有著明顯的作用。同時(shí),適當(dāng)增加了支架支護(hù)的密度,從先前的間距800mm,調(diào)整到間距600mm。在巷道底板出現(xiàn)了較大的頂壓問題時(shí),在工字鋼梁下部架設(shè)了中柱,更好提升了支架的穩(wěn)定性。此外,為了更好提升支護(hù)的整體性,全巷道設(shè)計(jì)采用了木錨桿支護(hù)的方式,重點(diǎn)對(duì)巷道兩幫的支護(hù)強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)。巷道在實(shí)施了上述支護(hù)方案之后,對(duì)巷道整體的穩(wěn)定性進(jìn)行了全面的觀測(cè),從觀測(cè)情況來看,巷道整體的變形問題相對(duì)較小,整個(gè)斷面均處于有效可控的范圍內(nèi),較好保證了巷道整體的穩(wěn)定性,滿足了巷道實(shí)際使用的需要。

4結(jié)語

綜上分析,在煤礦工作面開采的過程中,全面提升工作面順槽的支護(hù)質(zhì)量是當(dāng)前煤礦企業(yè)面臨的共同難題,從本工程的返修情況來看,通過采取針對(duì)性的返修支護(hù)措施,整體取得了較好的支護(hù)質(zhì)量,對(duì)類似巷道的支護(hù)也提供了一個(gè)方向。因此,煤企在提升工作面順槽支護(hù)質(zhì)量時(shí),需充分結(jié)合企業(yè)實(shí)際,注重提升支護(hù)方式的耦合性,不斷提升支護(hù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王文勝,侯曉飛,馬雋,等.交錯(cuò)式掘進(jìn)超前支護(hù)裝置安全互鎖液控的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā),2020,35(12):45-46.

[2]劉允秋,修國林,張玉華,等.超千米深井極松散破碎巖體巖石力學(xué)試驗(yàn)與巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2020,36(12):77-79.

[3]王利明,李鳳遠(yuǎn),張兵,等.全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)隧洞鋼拱架支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的力學(xué)性能及穩(wěn)定性判斷[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2020,20(34):14223-14228.

作者:溫俊 單位:山西凱嘉能源集團(tuán)有限公司

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