綜采面順槽支護設計及礦壓規律探討
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：本文先是分析了工程地質開采的條件，再在此基礎上詳細分析了順槽支護參數，并由此確定最優支護方案，并在之后更好地分析了順槽礦壓規律。而根據相關研究數據表明，在所有類型的支護參數條件下，該煤礦工作面的巷道圍巖支護有著非常良好的生產效果，且在之后可以更好地滿足生產的要求。
關鍵詞：綜采面;順槽支護;礦壓規律;探究策略
煤炭一直都在我國能源開采的過程中占據著相當重要的地位，在其生產的過程中，地下開采一直都占據著非常重要的地位，一般只有經過一系列井筒和巷道才能夠進入到地下的區域。但是如果在開采的過程中能夠真正探索出一條適合我國發展的支護技術，那么就會對改善支護效果有很大的作用。本文主要結合實際案例就綜采面順槽支護設計的過程和礦壓規律進行全面的探討。
1 回風順槽的概念
回風順槽一直都在連接采煤工作面和礦井大巷的過程中占據重要的非常的地位?；仫L順槽能夠為采場區域和回風區域的工作人員提供充足的休息空間和安全空間，甚至在之后也會對工作面的安全生產有非常重要的意義。但是，在實際操作的過程中，回風順槽和工作面的交匯處會發生應力疊加的現象，這樣會使得該區域始終都處于一種高應力的狀態，從而導致在支護的過程中發生諸多困難。
2 某煤礦概況
某煤礦3213回風槽一直都處于4號煤層掘進巷道的位置。該巷道介于3215工作面東側和3209工作面西側之間，北部則為某礦井的邊界。巷道寬5.0m，高3.5m，整個斷面的面積為19m2。整個煤層主要由深灰色的中砂巖、膠結的硅鈣質和其余大量的云母組成[1]。頂部的直接平均厚度為2m，局部含有粗粉砂巖，有時可窺見內部存在植物化石。煤層底板的厚度大約為10.5m，主要是由細膩的砂巖組成。
3 巷道支護設計方案
某巷道西部3215工作面在采空的過程尤其會受到多方面的影響，因此采用錨網索聯合支護的方式會有好的效果。在確定錨桿參數的過程中，尤其需要在考慮地質條件、巖體力學參數、煤柱尺寸和錨固體力學等性能參數的基礎上來采用綜合的分析方法，最終確定有效的錨桿支護參數。
支護過程中采用的錨桿為桿體為22號的左旋無縱筋的螺紋鋼筋，整體錨桿的長度為2.5m，頂板錨桿的距離為1000mm。每排先確立5根錨桿，并將錨桿的間距保持在1200mm左右。在之后，分別采用規格為MSK2335和MSZ2360的錨桿來進行支護操作。注意將錨固力度控制在190kN之內，錨固的扭矩控制在400N.m以內。采用專用的礦用鋼絞線錨索來進行錨桿支護加工，并尤其需要沿著巷道的中間來設置錨索，按照3-2-3的方式來布置錨索。將每排設置3根錨索，且將每根錨索之間的距離控制在1500mm。如若要在每排之內布置2根錨索，則尤其需要讓間距保持在2000mm以內。加工時全部都需要沿著垂直頂板的角度來進行加工，并將預應力控制在250kN之內。
4 巷道支護效果分析
此支護方案被運用于順槽回風順槽掘進段的位置，并在掘進的過程中就對巷道圍巖表面變形情況、錨桿在和離層內部的情況進行監測，并在之后通過分析圍巖表面變形狀況來有效進行評價，并通過頂板下沉兩和兩幫移近的數據來進行監測，可以看出巷道圍巖的變形量和變形速率普遍不大，兩幫累計接近量為0.628mm，最大的移近率被控制在0.223mm/d。從此次檢測的過程中來看，巷道內部的頂板下沉量普遍較小，兩幫相對移近量則小于1mm，圍巖能夠在掘進20d內都趨于穩定，并在掘進的過程中無更多破壞的現象。整體圍巖穩定性和完整性都非常好。因此，巷道支護效果也較好。
5 礦壓分布規律分析
5.1 超前應力分布規律
圖1為該煤礦回風順槽測站超前應力曲線圖，一般在工作面支架的位置會承受較小的壓力，并在工作面前面8m的位置會達到最大值，分別達到了15.5MPa。在后續工作的工作的過程中，其超前應力會逐漸減小并變得更加穩定。而且，通過分析可知，在推進工作面的過程中，上部的巖層會發生移動和破裂的現象，并在工作面前方8m的位置使其應力疊加的程度變得最高。整個高應力區將會影響前方工作面約20m的位置。
5.2 頂板離層分析
在工作面順槽頂板6m-8m的范圍內時，范圍內部的離層值最大。在4m-6m的位置時，其范圍則逐漸減小。在0-4m的范圍內時范圍離層值最小。當在頂板6m-8m的范圍內部時，巖層在運用的過程中非常容易受到工作面采動的影響，進而引發錯位。
6 結束語
本文主要結合某煤礦實際情況和工程開采條件為重要基礎，再采用系統的分析方法給3213回風順槽設置基本的支護參數，并從超前應力和頂板離層來年改革方面來全面分析順槽礦壓規律。結果表明，巷道圍巖支護的過程的效果非常好，可以有效地滿足生產的要求。
參考文獻：
[1]崔廷鋒，張東升.淺埋煤層大采高工作面礦壓顯現規律及支架適應性[J].煤炭科學技術，2016（3）：129-133.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14889314.htm
