特厚煤层回采巷道顶板锚杆-长锚杆协同支护研究
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煤矿采区巷道支护设计方案研究作者:赵树理来源:《理论与创新》2020年第11期【摘要】随着煤炭开采量的不断增加,煤矿开采深度不断加深,开采时遇到的地质情况也是越来越复杂,对煤矿开采安全尤其是巷道支护的要求更是越来越高。
目前,在煤巷支护工程中用到的最多的支护技术是锚杆支护。
【关键词】回风巷;悬吊理论;支护引言近年来煤矿开采水平向深度发展,出现的软岩工程问题越来越多。
软岩巷道变形量大,支护受力大,一般采用可缩性U型钢支架,但是其不但成本高、劳动强度大,而且有时还容易发生破坏。
自从围岩松动圈支护理论提出,在随后的巷道支护研究中确定主要研究对象为松动圈发展过程中的碎胀变形。
人们逐渐开始用锚喷支护代替U型钢支架来解决软岩支护问题,不仅支护效果好,而且经济技术效益显著。
1.巷道断面的最佳设计在我国随着矿井开采深度的增加,工作面回采机械化程度提高,要求回采巷道断面积加大,因而使矿压显现更加剧烈,回采巷道的支扩问题在煤矿生产中越来越突出。
在很多矿井中,由于巷道断面缩小,严重影响工作面运输、通风,常常形成“ 爬行巷道”,从而威胁井下的安全生产,使得工作面机械生产能力不能充分发挥。
而且回采巷道的多次返修还是造成煤炭企业亏损、采掘接替紧张的主要原因之一。
2.巷道的最佳掘进时间在上区段工作面推进过程中,顶板运动的發展过程分两个阶段,显著运动阶段和相对稳定阶段。
在显著运动阶段,上覆岩层支承力不断发展变化,造成采空区侧煤体支承压力的变化,煤体发生较大变形。
如果在显著运动阶段掘进巷道,则巷道容易产生变形破坏,不利于巷道维护。
当上区段采场老项触矸后,顶板运动处于相对稳定阶段,支承压力已经重新分布,煤体变形基本稳定。
此时掘进巷道,则巷道不易变形破坏,易于维护。
因此,上区段采场老顶触矸后顶板运动的相对稳定阶段为沿空掘巷的最佳时间。
3.巷道支护参数的选择支护是巷道施工的一个重要环节,正确而又及时的支护,巷道掘进工作才能正常的进行。
支护的工作量一般占巷道总成本的1/3~ 1/2,劳动强度大。
锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加,巷道支护面临着重大问题,本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题,以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。
【关键词】锚杆;煤矿;巷道;支护一、前言随着经济的发展,煤作为主要的能源面临的需求也越来越大,煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题,随着开挖深部的增加,巷道的支护面临诸多困难,为了提高支护强度,提高安全性,我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。
二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部,不同于以往的木支护以及工字钢支护,用通俗的语言来说,就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护,这样可以减少巷道变形,提高支护的承载力。
由于巷道围岩的地质条件不同,锚杆锚索支护的形式也有相应的变化,使得作用机理也各不相同。
现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种:悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。
悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中,将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接,从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护;组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱,提高巷道的支护强度。
在利用锚杆锚索支护时,由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值,同时在支护时改变围岩的应力状态,同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压,增加锚杆的抗剪强度,从而增大围岩自身的承载能力。
例如进行平巷掘进,在平巷掘进之后,由于直接顶缺乏支撑,将会发生沉降变形,此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来,将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力,提高直接顶的稳定性,使得岩层可以形成稳定的结构。
锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂,不能简简单单的用一个理论进行解释,尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上,其主要表现为以下几个方面:锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接,提高了岩层的抗拉强度,将岩层变为一个整体。
复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究【摘要】在复杂地质条件下,煤矿巷道支护技术的研究至关重要。
本文首先介绍了研究的背景和意义,随后对复杂地质条件下的煤矿巷道支护技术进行了分析。
在选择支护技术方案时,需要综合考虑多种因素。
通过对应用案例的分析,可以更好地了解技术的实际效果。
技术的创新和发展也是十分关键的,可以进一步完善支护体系。
对技术的实践效果进行评价,总结了研究的成果并展望未来发展方向。
通过本文的研究,可以为复杂地质条件下煤矿巷道的支护工作提供参考和指导。
【关键词】关键词:复杂地质条件、煤矿巷道支护技术、研究意义、技术方案选择、应用案例分析、创新与发展、实践效果评价、总结、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍随着煤矿深部开采的不断加深和扩大,复杂地质条件下煤矿巷道支护技术逐渐成为煤矿安全生产的重要课题。
复杂地质条件包括岩层变化、构造变形、断裂发育等情况,给煤矿巷道支护工作带来了巨大挑战。
巷道支护技术的优劣直接关系到矿山安全生产和矿井使用寿命,因此研究复杂地质条件下煤矿巷道支护技术具有重要意义。
目前,我国煤矿巷道支护技术已取得一定进展,但在复杂地质条件下仍存在一些问题和挑战。
巷道变形、支护结构破坏、煤层顶板冒落等问题难以避免,给煤矿生产带来一定的安全隐患。
急需开展针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的深入研究,以提高煤矿巷道支护技术水平,提高煤矿安全生产能力。
本文将围绕复杂地质条件下煤矿巷道支护技术展开深入研究和分析,探讨对策和解决方案,为煤矿巷道支护工作提供理论支持和实践指导。
1.2 研究意义研究意义:复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究具有重要的现实意义和科学意义。
随着煤矿深度开发的逐步加深,煤矿巷道支护面临着更加严峻的挑战。
针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的研究,有助于提高煤矿开采安全性和效率,保障煤矿生产的持续稳定。
煤矿巷道支护技术的研究对于解决煤矿开采过程中遇到的地质灾害问题具有重要意义,能够有效减少煤矿事故发生的概率,保护煤矿工人的生命安全。
124沛城煤矿生产能力30万t /a ,井田呈单斜构造,煤层赋存标高-1000~-175m,煤层平均倾角36°,井田范围断层发育,对掘进回采十分不利。
目前东翼回采已基本结束,三七采区为矿井主采区,并且此采区的8个工作面已回采6个,采区服务年限基本趋于尾声,矿井接续紧张,找煤工作已迫在眉睫。
为了缓解接续紧张,沛城煤矿决定开采放弃的7379工作面。
1 工程地质条件图17379材料巷位于三七采区,布置在煤层中跟底板掘进,煤层厚度在3.0~5.2m之间,平均厚约 4.1m,受火成岩侵蚀影响,厚度变化较大;顶板为2.2m粉砂岩、中砂岩;底板为粉砂岩、砂岩。
煤该巷水平标高-800~-788m;上部为7377工作面采空区,东部为7378探煤巷。
施工中将遇到两个斜交断层,将从7377运输巷绕道下部穿过,根据采区其他掘进巷道及回采工作面矿压观测资料分析,该区域地压明显,如图1所示。
2 巷道支护的技术难点与支护方案2.1 技术难点2.1.1 巷道掘进40m,后部巷道变形量较大,矿压显现较明显,主要表现在:煤炮较频繁,造成掉顶、片帮、托盘崩盘;巷道变形,顶帮向巷道空间移近,造成断面尺寸缩小、达不到设计要求;顶板破碎,出现兜网、梯梁扭曲变形甚至掉顶。
给安全造成威胁,常规的锚网不能满足支护强度的 要求。
2.1.2 掘进过程中遇到两条对巷道支护影响较大的断层,巷道未摆脱断层裂隙发育带和断层构造带的影响,对巷道稳定性和维护极为不利。
2.1.3 巷道上部距三七-800探煤车场较近,空间距离影响了锚杆支护的组合梁作用和加固拱作关于矿压应力带锚梁网索联合支护的探讨李厚领(华润天能徐州煤电有限公司沛城煤矿,江苏 徐州 221600)摘要:沛城煤矿7379材料巷在采空区、构造带等矿压应力区,具有复杂的地质条件,巷道煤炮较频繁,造成掉顶、片帮、托盘崩盘、顶板破碎,出现兜网巷道变形,巷道支护问题日益突出。
文章以7379材料巷为研究对象,分析了矿压应力带围岩变形特征,尝试了矿压应力带锚杆强化支护技术,通过实践,所采取的支护参数有效地控制了围岩的变形,满足了矿井安全生产的要求。