赵庄矿井1303工作面锚杆支护设计.doc

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1、赵庄矿井1303工作面锚杆支护设计2007年4月山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司赵庄矿井1303工作面锚杆支护设计1工作面概况及地质特征1303综采工作面开采为3＃煤层，巷道布置情况见《1303综采工作面巷道布置图》，工作面顶底板岩性见综合柱状图、巷道预计穿过的煤岩层性质见《1303工作面掘进地质说明书》。1.1工作面位置及四周采掘情况本工作面地面位置：北侧位于南沟村东南侧330m处，东侧位于崇瓦张村西侧180m，南部为西范村。本工作面井下位置：南侧为1102巷、1103巷、1101巷（已掘），东侧为1302工作面（未回采），西侧及北侧均未掘进及

2、回采。1.2煤层顶、底板情况表1-1顶底板情况1.3地质构造情况根据三维资料预测12033巷在掘进至距1102巷约1000～1100m处，可能通过薄煤区，薄煤区平面呈不规则形状，南北向宽约200m，东西向宽约250m，面积约0.05km2，中部薄，四周厚，煤层厚度3.0～4.7m。该薄煤区在此工作面影响范围为：南北向宽约180m，东西向宽约230m，面积0.04km2。现场揭露情况：12023在掘进进入薄煤区表现为煤层变薄，最薄达到2.2m，煤质酥软，易片帮，顶板局部较破碎，煤层瓦斯涌出增大等，因此进入薄煤区段可能出现煤质变软，顶板破碎，煤层瓦斯增

3、大等现象。根据三维资料：工作面及四周陷落柱发育情况：（1）1303工作面中距1102巷280—330m处发35　　　　赵庄矿井1303工作面锚杆支护设计2007年4月育一陷落柱（X1），陷落柱位于工作面中南部，地表位置为西范村附近，长轴方向为东南向，长度为65m，短轴为北东向，长度为45m，平面形态为近似圆形，空间形态反漏斗状。（2）12035巷掘进至距1102巷760—820m、西边40—105m处发育一陷落柱（X3），长轴方向为东西向，长度为65m，短轴为南北向，长度为60m，平面形态为近似圆形，空间形态反漏斗状。（3）1303工作面中距110

4、2巷1500m处发育一陷落柱（DX5），陷落柱位于工作面北边10—30m，平面形态为椭圆形。其平面规模在3#煤层长轴方向为东西向，长度约218m，短轴为南北向，长度约100m；根据地质构造发育规律，结合本工作面内及周围陷落柱发育情况，陷落柱附近可能发育有隐伏小断层、裂隙、节理、牵引褶曲、煤层产状变化、煤系地层沉积形锅底构造等地质构造或者出现巷道顶板淋水增大现象，或者陷落柱、断层等地质构造发生漂移现象。建议队组在掘进中必须坚持“有疑必探、先探后掘、长探短掘”原则。提前制定过地质构造的安全技术措施，严格按照措施施工。褶曲构造发育情况：张店背斜，轴向近东

5、西向，轴长1100m，北翼较陡，倾角3—7°，南翼较缓，倾角2—3°。煤层节理总体较为发育，主要两个方向，走向分别为45～60°、135～150°、以45～60°方向节理密度大，节理面平直，裂隙紧密无充填，其它方向节理延伸短，节理面不够平直，发育密度及规范性不强。掘进过程揭露煤层及顶板岩石裂隙发育，顶板破碎易塌矸冒顶，煤层易片帮，节理发育地段瓦斯涌出增大等。由于井田内地质构造复杂，隐伏性小断层、陷落柱等可能存在，施工中出现异常要及时加强支护并汇报相关职能部门。1.4试验点调查和地质力学评估1.4.1巷道围岩岩性和强度巷道围岩强度测试与地应力测量同步

6、进行。3#煤层平均厚度为4.5m。从北京天地公司对矿井3＃煤层的围岩强度测试结果来看，井下巷道钻孔中测出的煤体平均单轴抗压强度集中在12.9～15.4MPa之间，最小为8.2MPa，最大为18.1MPa。煤层直接顶以砂质泥岩和粉砂岩为主，强度主要集中在26.4～35.2MPa之间，单轴抗压强度较小。老顶为细砂岩，厚度为0.65m，坚硬，单轴抗压强度为73.2MPa。煤层直接底为黑色泥岩，薄层状，水平层理发育。之下是砂岩，中厚层状，具有水平层理。1.4.2地应力北京天地公司采用水压致裂地应力测量方法进行了赵庄矿井3＃煤层1103巷、12011巷、12

7、012巷3个测站的现场地应力测试。现场地应力测试工作于2004年6月6日全部完成。地应力测量结果如表2。表1-2地应力测量结果序号测站名称埋深（m）垂直应力（MPa）最大水平主应力（MPa）最小水平主应力（MPa）最大水平主应力方向1第一测点414.510.989.194.9N23.4°W2第二测点415.711.0212.476.7N36.5°W3第三测点414.310.9710.655.9N18°W35　　　　赵庄矿井1303工作面锚杆支护设计2007年4月21303工作面锚杆支护初始设计2.112031巷（1-1断面）即原12023巷,已掘出

8、。2.212033、12035巷停采线以外（2-2断面、6-6断面、附图2-1、附表3-1）：巷道断面为矩形，掘进宽度为5