范典玉
中國平煤神馬集團(tuán)十礦采煤技術(shù)科
回采對巷道圍巖移動的影響
范典玉
中國平煤神馬集團(tuán)十礦采煤技術(shù)科
掌握回采巷道的變形和破壞規(guī)律,得出巷道變形破壞的基本規(guī)律,并利用這些規(guī)律控制巷道的變形和破壞,是非常重要的。對不同階段的巷道沿礦壓規(guī)律的趨勢進(jìn)行必要的分析,提出了煤礦煤巷巷道的關(guān)鍵壓力控制,以減輕結(jié)論所造成的不利影響。
回采巷道;運(yùn)動變形;規(guī)律
巷道是一段巷道,巷道斷面、運(yùn)輸平巷、聯(lián)絡(luò)巷,兩工作面巷道的安全出口,并在通風(fēng)的人員、材料、工作面運(yùn)輸起著不可替代的作用。新的巷道周邊形成破碎帶、塑性變形區(qū)和彈性變形區(qū),隨著時間的延長,破碎面積逐漸擴(kuò)大,直至達(dá)到新的平衡。在這個過程中,除了受巖石強(qiáng)度條件的影響外,支護(hù)與已斷塊之間的摩擦也可以產(chǎn)生一定的阻力。
如果巷道斷面布置煤柱巷道,巷道掘進(jìn)從開始到廢棄的全過程,巷道礦壓顯現(xiàn)(表示為窄斷面和支護(hù)變形等)有明顯的強(qiáng)度差異。根據(jù)回采期間巷道不同斷面的開采壓力的特點(diǎn),形成了5種不同的礦壓顯現(xiàn)帶中的礦壓分布規(guī)律。
(1)第一(I)礦壓顯現(xiàn)與沖擊區(qū)的開挖。主要受巷道施工影響,與遠(yuǎn)離工作面,圍巖運(yùn)動的迅速減少,往往在面對的駕駛面背后的60 至80米的移動往往是穩(wěn)定的。
(2)第一(II)礦壓顯現(xiàn)在采礦影響階段的情況下。由于帶不受巷道開挖和開采的影響,在穩(wěn)定狀態(tài)下基本圍巖。運(yùn)動的頂、底板一般小于0.5mm/d。
(3) (III)礦山壓力外觀與前采礦影響區(qū)。
(4)第一(四)礦壓顯現(xiàn)與回采工作面回采工作面穩(wěn)定性的影響,有一個穩(wěn)定的開采階段。在許多情況下,漂移速度可以穩(wěn)定在0.5左右~ 1.0mm/d,所以巷道可長時間保持穩(wěn)定。
(5)第一(V)礦壓出現(xiàn)在開采階段開始的下段。兩階段的影響。(I)和(II)頂部和底部區(qū)域積累了接近一個非常小的量的分水平漂移在接近數(shù)量的頂層是主要由三個其他樂隊的形成。如果每個帶的累積位移是總位移,在不同的開采壓力下的巷道的頂板和底板的位移是不同的,和總位移的總位移的比例也不同。
巷道深部可分為3個不同的礦壓區(qū),從煤體的邊緣到煤體,可分為不同的區(qū)域:煤體邊緣壓帶(I),壓力區(qū)(II)和穩(wěn)壓帶(III)的壓力。遠(yuǎn)離最近的煤的切削邊緣是壓力區(qū)(I)的邊緣,也就是說,壓力泄壓區(qū)。壓力區(qū)(I)接近煤體的邊緣(I)。最外圍的外觀帶是電壓穩(wěn)定帶(III)。壓力作用下的基臺壓力疊加會導(dǎo)致頂板下沉、預(yù)沉、煤壁剝落、沖擊破碎壓力、煤與瓦斯突出現(xiàn)象。顯示出(II)內(nèi)壓可分為3小帶,壓力峰值支承壓力隨壓力的增大而減小。隨著分布范圍較大的支承壓力降低,對巷道支承壓力區(qū)的損傷程度和支持較弱的壓力上升,且影響程度與煤中逐步減少壓力出現(xiàn)(II)在巷道維護(hù)費(fèi)用往往會增加,但效果不佳。當(dāng)工作面推送較長距離時,在頂板冒落時,煤柱的支護(hù)壓力會逐漸消失。
由于支承壓力的特點(diǎn),隨著工作面支承壓力的距離和發(fā)生一定的變化。這個變化過程不是在很短的時間內(nèi)完成,而是要經(jīng)過很長一段時間。與不同的具體條件的地雷,這一次可能是從3至2個月到2年至1年。在一般情況下,開采深度和厚度越大,開采后巖層的運(yùn)動范圍越大,達(dá)到穩(wěn)定所需的時間越長。然而,頂板巖易落,膠結(jié)能力強(qiáng),再生能力強(qiáng),達(dá)到穩(wěn)定所需的時間較短。
通過以上分析,可以得出以下結(jié)論:
(1)在開采階段的壓力和開采期間,第一次控制圍巖的重量,在開采階段(III)的影響。帶是在最嚴(yán)重的開采區(qū),通常有一個頂樓附近的山頂區(qū),往往屋頂在很短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的水槽。在整個開采影響下的頂板和底板的位移占60%至50%的屋頂和地板,這是相當(dāng)于11% - 15%的煤層開采的厚度。
(2)由于巷道的頂板和底板的繼續(xù)封閉,導(dǎo)致最終的偏移量較大,其值與煤層開采厚度等因素有關(guān)。統(tǒng)計巷道頂板和底板的總量接近,占比約20% - 15%開采厚度,更高一些。頂部和底部漂移更接近總估計U新聞:
式中u1、u3、u5--- 對應(yīng)影響帶內(nèi)頂?shù)装逡平浚?/p>
v2、v4--- 對應(yīng)影響帶內(nèi)頂?shù)装逡平俣龋?/p>
t2、t4--- 對應(yīng)影響帶內(nèi)頂?shù)装逡平掷m(xù)的時間。
根據(jù)得到的近全頂層的類型,可以判斷平巷支架在整個服務(wù)期間的收縮是不夠的。為了采取措施減少頂板變形量較大,或留礦采礦巷道支護(hù),確保良好的維護(hù)。實(shí)際生產(chǎn)的集中度也必須降低軸承的壓力,可以用充填法處理采空區(qū)的選擇、無煤柱采空區(qū),避免在相反方向的兩個工作面防止開采支承壓力疊加,縮小控頂距離減小軸承的壓力和加快工作面推進(jìn)速度,降低屋頂改善措施的工作環(huán)境。工作面中的第一次加權(quán)和周期性加權(quán)可以采取額外的柱、木、支撐、沿冒落線,以加強(qiáng)支撐力,并把屋頂和其他措施。為了減少回采巷道的影響,除了加強(qiáng)支護(hù),選擇合理的回采工藝和工藝參數(shù),還要合理的巷道布置,可以有效的降低支護(hù)壓力對巷道的技術(shù)措施的危害。
[1]胡彪.回采巷道冒頂隱患防控技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2016(15)
[2]畢業(yè)武,范秀利.“三軟”煤層回采巷道圍巖災(zāi)變機(jī)理[J]. 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[3]劉旸.雞西礦區(qū)深部回采巷道影響圍巖穩(wěn)定的因素[J]. 黑龍江科技信息. 2016(25)
[4]陳登紅,華心祝,段亞偉,成世興.深部大變形回采巷道圍巖拉壓分區(qū)變形破壞的模擬研究[J]. 巖土力學(xué). 2016(09)