李亞林

(中煤平朔集團(tuán)有限公司東露天礦 山西 朔州 036000)

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卸壓槽及幫錨索在綜放工作面鄰空巷道中的聯(lián)合應(yīng)用

李亞林

(中煤平朔集團(tuán)有限公司東露天礦 山西 朔州 036000)

針對(duì)某煤礦綜采低位放頂煤工作面回采過(guò)程中受應(yīng)力集中發(fā)生沖擊性壓力，鄰空巷道炸幫、底臌嚴(yán)重、原錨網(wǎng)索支護(hù)失效等狀況，在鄰空巷底、幫分別施工卸壓槽和幫錨索，有效地控制了壓力顯現(xiàn)。

卸壓槽；幫錨索；綜放工作面；鄰空巷道

一、工作面及地質(zhì)概況

(一)地質(zhì)概況

本工作面煤層整體呈東高西低的單斜構(gòu)造，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，常夾2～4層夾矸，夾矸多為高嶺土質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖及砂質(zhì)頁(yè)巖，厚0.05～0.45m，平均0.23m。頭部煤層傾角較大，達(dá)6°，一般為3°～5°；厚度7.9m～9.1m，平均8.5m。

直接頂：頂板多為砂質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖及頁(yè)巖，為灰白色細(xì)及中砂巖，礦物成分以長(zhǎng)石、石英為主，具水平層理，含云母等暗色礦物，厚度26m～42m。

直接底：底板以砂質(zhì)頁(yè)巖為主，局部為炭質(zhì)頁(yè)巖及砂巖，厚度為0.3m～3.0m。淺灰色，含暗色礦物。開采深度190m。

(二)工作面概況

礦聯(lián)井9#層9004工作面，走向長(zhǎng)度1258m，工作面長(zhǎng)240.5m，端頭支架與ZFS8000/20/38型放頂煤液壓支架相配套，中部支架選ZFS8000/20/38型放頂煤液壓支架，其中電液閥和密封件引進(jìn)。工作面支架前后均選用SGZ1200/1400可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)，與采煤機(jī)、液壓支架配套。采用單一長(zhǎng)臂后退式低位放頂煤開采，全部垮落法管理頂板。采高3.3m，放頂煤5.2m。

二、四鄰關(guān)系與巷道布置及鄰空巷煤柱尺寸

(一)四鄰關(guān)系

該工作面上覆4#層小煤窯采空區(qū)，南鄰大巷保護(hù)煤柱，北鄰木瓜界礦公共煤柱，東接9005主運(yùn)順槽，西為9003采空區(qū)。

(二)工作面巷道布置

該工作面共施工2條巷道，沿底板布置2條順槽巷，其中9004主運(yùn)順槽為進(jìn)風(fēng)巷及運(yùn)輸巷，規(guī)格為掘?qū)?.0m，掘高3.3m，沿底掘進(jìn)；9004輔運(yùn)順槽為回風(fēng)運(yùn)料巷，規(guī)格為掘?qū)?.0m，掘高3.5m，凈高3.3m。開采時(shí)，再利用采動(dòng)引起的超前支撐壓力，對(duì)頂煤進(jìn)行破碎。

(三)鄰空巷煤柱尺寸及支護(hù)方式

9005主運(yùn)順槽巷與已采空的9004工作面留設(shè)20m煤柱，原支護(hù)為錨桿、錨索聯(lián)合支護(hù)，頂錨桿采用φ22mm×2400mm螺紋鋼錨桿，間排距1100mm×1200mm，每排5根錨桿，幫采用φ18mm×1700mm圓鋼錨桿，巷道兩幫分別布置三排護(hù)幫錨桿錨索沿巷道頂板中線，采用φ17.8mm×7300mm鋼絞線，每3.6m一根，托板垂直巷道方向布置。超前支護(hù)自工作面煤壁線向外30m范圍支雙排液壓?jiǎn)误w柱，20m范圍支三排液壓?jiǎn)误w柱，所有液壓?jiǎn)误w柱均帶1.0m長(zhǎng)的工字鋼柱帽。由于開采過(guò)程中礦山壓力顯現(xiàn)明顯，超前支護(hù)由原來(lái)的兩排30m改為兩排50m，前30m范圍支三排液壓?jiǎn)误w柱支護(hù)，并安裝壓力表進(jìn)行觀測(cè)、記錄和分析。

三、卸壓施工方案

施工卸壓槽(在巷道底臌嚴(yán)重時(shí)使用此方法)

在9005主運(yùn)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)頭及皮帶機(jī)尾范圍內(nèi)底板中施工卸壓槽。

炮眼布置方式：距巷中心線兩側(cè)各250mm施工爆破眼，炮眼間距400mm，排距500mm，眼深1300mm，角度45°，水平擺角80°。每施工2個(gè)眼一次起爆，每眼裝一卷起爆藥，即3#硝銨炸藥和瞬發(fā)電雷管，正向爆破。卸壓槽的長(zhǎng)度視工作面推進(jìn)度而定，起爆后，槽深保持600mm以上。

四、幫錨索施工方案

在鄰空巷兩幫垂直于煤壁施工5000mm長(zhǎng)的幫錨索，錨索采用φ17.8mm×7300mm鋼絞線，錨索配套4800mm長(zhǎng)鋼筋鋼帶組成支護(hù)聯(lián)合體。

幫錨索鋼筋鋼帶支護(hù)示意圖

五、效果

施工卸壓槽和幫錨索后巷道壓力顯現(xiàn)明顯降低，巷內(nèi)煤壁片幫現(xiàn)象減少，尤其是鄰空側(cè)煤壁炸幫減弱更為顯著，超前支護(hù)范圍內(nèi)炸幫、片幫程度明顯改善，頂板下沉量減少60%以上，損梁折柱現(xiàn)象有很大的緩減。施工卸壓槽后，底臌次數(shù)減少50%以上，危害程度也大大降低，電氣列車、皮帶架、運(yùn)輸軌道等均沒(méi)有發(fā)生過(guò)大的傾斜，保證了正常的生產(chǎn)和安全。

六、結(jié)語(yǔ)

(1)采用卸壓槽卸壓配合強(qiáng)支護(hù)防沖措施，有效地降低了鄰空巷壓力，為安全生產(chǎn)提供了保障。

(2)施工卸壓槽后，鄰空巷沖擊地壓現(xiàn)象明顯改善，消除了現(xiàn)場(chǎng)重大安全隱患，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

(3)鄰空巷卸壓槽和幫錨索強(qiáng)支護(hù)的施工，為放頂煤開采過(guò)程中巷道防沖和維護(hù)提供了必要的參考經(jīng)驗(yàn)。

[1]徐芝綸.彈性力學(xué)(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1990.

[2]吳健,陸明心,張勇,等.綜放工作面圍巖應(yīng)力分布的實(shí)驗(yàn)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2002,21(增2):2356-2359.

[3]康紅普.巷道卸壓法的研究與應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù),1994,22(5):14-16.