三软煤层复合顶板下沿空掘巷锚网索支护技术.pdf

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1、2016年8月建材与装饰地质·勘察·测绘三软煤层复合顶板下沿空掘巷锚网索支护技术刘传明（山东省新汶矿业集团有限责任公司孙村煤矿山东新泰271219）摘要：根据我国煤矿地质条件、开采技术水平、矿井装备水平和巷道矿压显现的特征，一般认为采深800m以上为深部开采。在不断开拓延深过程中，深部开采出现一系列新的问题和特点，孙村煤矿依托自主创新，进行了一系列综合支护技术措施和管理科学的研究，由此形成了一整套三软煤层复合顶板下沿空掘巷锚网索支护技术。关键词：综合支护；沿空送巷；锚网索联合支护中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）

2、33-0187-02引言：拱，承载上部岩层的应力，控制上部岩层的破坏发展。由于上部新汶矿区是一个老矿区，多个矿井地质条件相似，历经多年煤层与岩层界面容易发生离层现象，采用锚索将锚杆网组成的的开采延深，现已有6处矿井采深超过千米，孙村煤矿采深已达锚固组合拱悬吊到上部较稳定的岩层中，防止其深部岩层的破1500m，是目前我国最深的矿井之一，所面临问题相近，迫切需要坏发展；另一方面锚网锚索联合支护给岩体变形预留有一定的解决深部矿井三软煤层复合顶板下沿空掘巷技术难题，形成一变形量；便于围岩应力的进一步释放，通过锚杆锚索网控制顶帮套关键技术，具有重要的指导意义。岩（

3、煤）体变形的进一步发展，使巷道在岩体、锚杆、锚索、网构成孙村煤矿位于新汶煤田中部，东邻张庄煤矿，西邻良庄煤矿，的支护体系内逐渐趋于稳定。是一座有着近百年开采历史的老矿井。20世纪80年代末以来，（3）锚索采用直径22mm注浆锚索，根据顶板破碎离层程度，新汶矿区孙村煤矿率先进入深部开采，2012年前后生产集中在-选择合理注浆滞后时间。当巷道围岩破碎时，安装完毕后及时注800m开采水平，利用该水平开采其以下的煤层和开拓延深垂深浆，把顶板粘合为一个整体，特别是两肩窝顶板的稳定，对巷道1300m的-1100m开采水平。完整起到重要作用。当顶板初期相对完成时，滞后

4、注浆，顶板压二采区地质条件复杂、断层多、煤层赋存不稳定，主采煤层为力释放，出现离层或裂隙的初期，再集中进行注浆，保证了浆体2、4煤，煤层厚度1．7～4．5m，煤体坚固系数1．0左右；煤层直接顶有流动空间，充填到裂隙中，将顶板粘合在一起，保证整体稳定为粉砂岩、细砂岩互层，厚度达6．0m左右，其中夹有l～3层煤线，承压。注浆后，锚索以及邻近锚杆形成全锚，形成二次加固，并大属“复合顶板”，且顶板松散破碎，易于风化。受水浸泡极易膨胀，大减缓了锚索、锚杆的锈蚀，提高了支护强度和服务年限。坚同系数2．0；老顶为粉砂岩，硬度低；底板为中砂岩，易于膨胀、（4）采用注浆锚

5、索注浆，可以利用浆液封堵围岩裂隙，隔绝空底鼓；煤体及顶、底板松软，属典型的“三软煤层”。气，防止围岩风化，且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强为了确保实现深部多水平开采矿井安全生产，矿井面临着下度。注浆后浆液将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体强度列亟待解决的问题：和内聚力、内摩擦角及弹性模量，从而提高了岩体强度，可以实（1）巷道矿压显现强烈，巷道变形严重，出现前掘后修现象，现利用围岩本身作为支护结构的一部分；且与原岩形成一个整维护困难，生产条件恶化。体，使巷道保持稳定而不易产生破坏。利用注浆锚杆注浆充填围（2）冲击地压危险加大，安全生产管理难度加大

6、。岩裂隙，配合锚喷支护，可以形成一个多层有效组合拱，即喷网上述问题，制约了矿井的可持续发展，影响了矿井的安全生组合拱、锚杆压缩区组合拱及浆液扩散加固拱，从而扩大了支护产和经济效益。因此，科学合理地解决好上述问题，对于矿井的结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力；注发展具有战略意义。浆后使得作用在顶板上的垂直载荷能有效地传递到两帮，通过为了解决上述问题，孙村煤矿依托自主创新，进行了一系列对帮的加固，又能把荷载传递到底板；同时由于组合拱厚度的加综合支护技术措施和管理科学的研究，由此形成了一整套三软大，这样又能减小作用在底板上的荷载集中度，从而减

7、小底板岩煤层复合顶板下沿空掘巷锚网索支护技术，主要措施是：石中的应力，减弱底板的塑性变形，减轻底臌；且底板的稳定，有（1）孙村煤矿与科研院校进行合作开展孙村煤矿地应力的实助于两帮的稳定，在底板及两帮稳定的情况下，又能保持顶板的测，以掌握孙村煤矿深部地应力分布的基本规律，并结合该矿的稳定。开采技术条件，分析和研究地应力对采矿的影响。并以此为基础（5）沿空送巷小煤柱的留设及应用技术，根据倾向支承压力设计了孙村煤矿大埋深巷道的综合支护方案，以保证巷道围岩分布规律研究成果，通过相邻工作面开采在沿倾斜方向煤柱中稳定，提高巷道施工速度，降低巷道施工成本，促进矿井安全

8、高产生的极限平衡区宽度计算，及巷道围岩破裂范围的力学计算，效生产。对窄煤柱沿空掘