康家滩煤矿回采巷道煤帮支护参数研究

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1、煤炭工程2009年第9期康家滩煤矿回采巷道煤帮支护参数研究李英明，马念杰。(1．安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南232001；2．安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南232001；3．中国矿业大学(北京)资源与安全学院，北京100083)摘要：针对康家滩矿地质技术条件，从理论上分析了采用玻璃钢锚杆控制煤帮变形的可行性；采用FLAC数值方法，对不同支护方案进行了对比研究，说明玻璃钢锚杆支护的可行性，并确定了最优支护参数方案，现场应用表明，帮锚杆采用玻璃钢锚杆支护效果良好，压痕式玻璃钢锚杆适应

2、康家滩矿煤帮支护。关键词：玻璃钢锚杆；支护参数；煤帮支护；数值模拟中图分类号：TD353．6文献标识码：B文章编号：1671—0959(2009)09044-()3神东矿区康家滩煤矿平均煤层厚度达6．4m，平均巷道煤层厚度2．15—10．39m，平均厚度为6．4m。为中厚一特厚高度3．5m。巷道开挖后，在两帮产生集中应力，巷帮煤体煤层，以厚煤层为主。煤层结构单一，倾角小于1。。含夹由原来的三向变为双向应力状态。在集中应力作用下，煤矸3～4层，夹层总厚0．3～2．6m，平均1．06m。88301工帮支承点向煤体深部发展”

3、。由于煤体本身比较松软，就作面回采巷道均为矩形巷道，巷道高为3．45m，宽为5．6m。会出现不同程度的片帮。煤体的片帮加大了巷道支护跨度，煤层及顶底板岩性特征见图1顶底板的综合柱状图。增加了巷道支护的困难性。2煤帮锚杆支护参数研究为保持巷道稳定，该矿一直使用金属锚杆加固煤帮。金属锚杆支护强度虽可以维持巷道稳定，但金属锚杆不可2．1煤帮锚杆基本支护参数研究切割，采煤机切割到锚杆时会损坏截齿，还会产生火花，另外截割下来的铁屑也会划伤胶带，不仅影响矿井的高产煤帮锚杆长度和锚杆延伸率是进行有效煤帮支护的前高效，而且给生产带来了

4、安全隐患。玻璃钢锚杆以其轻质提条件，因此，这两个锚杆基本支护参数应首先确定。煤高强，可切割成为煤帮支护理想替代品，避免由金属锚杆帮锚杆的作用是抑制因剪切破坏而造成两帮煤体松动与挤支护煤引起的问题，本文为研究玻璃钢锚杆在康家滩煤矿出。因此，煤帮锚杆应穿过潜在松动区(见图2)，应有足够的长度￡l2．3J：应用可行性，对比研究了金属锚杆与玻璃钢锚杆支护煤帮的支护效果，进而确定了煤帮合理支护参数。L≥L1+hltan(45。一／2)+(1)式中——锚杆外露长度，m；1地质及生产技术条件h——护帮高度，m；88301工作面是三盘

5、区的首采面，所采煤在层为8煤，，——锚杆通过松动区以外的最锚固长，取0．35m。速度快等特点。实践证明，该施工方法安全、经济、快捷，术应用效果[J]．地质装备，2007，8(6)：20～21．是一种值得推广的新方法。【4]袁红献，乔国军，李勇．煤矿大口径钻孔施工工艺研究与实践[J]．中州煤炭，2oo6，143(5)：6l一62．参考文献：r]L—J张国辉，韩军，宋卫华．地质构造形式对瓦斯赋存状态的影响分析[J]．辽宁工程技术大学学报，2005，24(1)：19～[1]马沈岐，刘凤琴，张艳菊．大口径瓦斯地质孔钻探技术22

6、．[J]．探矿工程，2005，(11)：44—47．刘志强，王强．强力反井钻机的研制及应用[J]．煤炭科[2]逢碡，程志远，迟波．煤矿大口径瓦斯排放井施工的关键技。u学技术，2005，33(4)：5O～54．术[J]．探矿工程，2007，(增刊)：119～123(责任编辑赵巧芝)[3]李国栋，曹福德，包贵全．煤矿瓦斯排放气举反循环钻进技收稿日期：2009—04—11作者简介：李英明(1975一)，男，黑龙江克山人，安徽理工大学讲师，工学博士，从事巷道矿压控制、支护材料方面研究。2009年第9期煤炭工程层厚／m柱状岩性描

7、述粗粒砂岩灰白色，成分以石英为3O～320主，长石次之，含暗色岩屑，分选中17_4等，次圆状，泥质填隙，局部含细砾。砂质泥岩及泥岩，含砾粗砂岩，砂l23～103泥质结构，水平纹理，平坦状断口，579含少量不完整植物化石。0．55～1．5煤层，上部暗一半暗型煤，致密块状结构，为高灰煤夹1．O25l图2煤帮锚杆长度计算图02—0．35泥岩，外生裂隙发育，厚度不稳定。0．2750．6—2．0半亮一半暗互层，条带状结构，外生金属锚杆和压痕式玻璃钢锚杆均能满足上述要求，1-3裂隙发育。下面采用数值模拟方法对两种锚杆材料进行对比研

8、究。0．1～O．25泥岩与炭质泥岩互层，厚度变化大0l752．2支护方案数值模拟研究05—0．8半亮一光亮型煤，致密块状均一结1)几何模型。研究采用FLAC计算程序]，以O65I构，含坚硬黄铁矿及泥岩团块。O．15砂质泥岩，厚度稳定。88301综采面工程地质条件为背景，建立三维计算模型进行0．2～0I35l光亮型煤，含少许暗煤条带