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松软煤顶条件下巷道支护形式研究

发表时间：2020/3/8 来源：《防护工程》2019年20期作者：杨浩

[导读] 淮北矿业童亭煤矿位于安徽省濉溪县五沟镇境内。目前童亭煤矿主采8煤。

淮北矿业集团童亭煤矿安徽淮北
        摘要：童亭煤矿8174工作面采用综采放顶煤开采方法，81煤层平均厚度4.5m，工作面回采巷道设计规格（宽×高）为4600mm×3000mm的近矩形断面，因开采方法的需要掘进过程中跟煤层底板逮煤顶施工，因此巷道顶板为平均厚度为1.5m煤顶，经工业性实验巷道支护形式为“锚带网索+单体套棚”可保证巷道有效支护。此经验可为类似顶板条件巷道支护提供借鉴。
        关键词：松软煤顶锚带网索单体套棚


        0 前言
        淮北矿业童亭煤矿位于安徽省濉溪县五沟镇境内。目前童亭煤矿主采8煤。8174工作面位于童亭煤矿陈楼块段87采区，工作面范围内81煤层厚度2.5~6.2m，平均厚度为4.5m，煤层中部为平均厚度1.5m的夹矸，平均埋深349.4m。煤层直接顶为厚度0.7~1.36m的粉砂岩，平均厚度1.03m，老顶为平均厚度为18.5m的细砂岩，直接底为平均厚度3.4m的泥岩。8174工作面采用综采放顶煤开采方法，巷道掘进过程中严格跟煤层底板逮煤顶施工，因此巷道顶板条件复杂，确保工作面回采巷道有效支护亟待解决。笔者利用理论计算与工程类比法[1-5]确定巷道支护形式为“锚带网索+单体套棚”，经工业性实验此支护形式可有效保证工作面巷道支护稳定，为类似顶板条件巷道支护提供借鉴。
        1 巷道支护形式设计依据
        1.1巷道围岩特征
        巷道顶底板岩性特征如下表1：






        2 巷道支护形式选择
        根据上文计算结果及工程类比法，进行锚带网索支护相关设计，设计结果如下：锚杆间距800mm，排距800mm。选用Φ22×2600mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，配合M型盖板，顶板采用6孔4.4m长M型钢带，上下帮采用4孔2.8m长M型钢带，顶板及上下帮敷设8#铁丝编制菱形金属网进行支护，顶板破碎段使用双层金属网。顶板相邻两根钢带中部分别使用4根及2根Φ17.8×6300mm锚索替换锚杆进行支护，锚索间距800mm，排距800mm，采用424布置。工作面回采过程中，受采动影响超前工作面煤壁20m范围内沿巷道走向在两帮及中部使用使用DW40-250/110X或DW35-200/100X单体支柱配合1.2m限位顶梁一梁两柱三排走向支护。在每根1.2m限位顶梁上使用三根4.0m圆木顺山过顶，工字钢或圆木上敷设双层8#铁丝编制菱形金属网或小笆配合撞楔板或半圆木将顶板封严过实。巷道支护形式如下图2所示：



        图4 巷道表面位移折线图
        由图4可知，巷道表面位移量随时间推移数值逐渐减小，表明巷道支护形式科学合理，能有效保证巷道支护稳定。
        4 结论
        针对童亭煤矿8174综采放顶煤工作面回采巷道顶板复杂，经理论计算与工程类比法设计采用“锚带网索+单体套棚”支护形式能保证巷道稳定有效支护，为工作面安全高效回采奠定基础。同时本文所采用的的支护形式可为类似顶板条件的巷道支护形式选择提供借鉴。
        参考文献
        [1]李书锋.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术[J].内蒙古煤炭经济,2019(16):11-12.
        [2]李武生.复杂地质条件下巷道顶板支护技术分析[J].内蒙古石油化工,2019,45(07):79-80.
        [3]张涛. 顶板长短锚索控制托顶煤巷道围岩稳定机理研究[D].中国矿业大学,2019.
        [4]刘甲翔. 煤巷复合顶板稳定机理及控制研究[D].西安科技大学,2018.
        [5]魏国帅. 深井高地应力回采巷道特厚复合顶板破坏机理及支护研究[D].太原理工大学,2018.
        作者简介：杨浩，1991年生，2014年毕业于西安科技大学采矿工程专业，2017年获该学院矿业工程硕士学位，现从事煤矿现场管理工作。