關于召開 2024 山西省煤炭學會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務站工作會的通知

隨著采煤技術和設備的不斷 升級，曹村礦開 采深度的 加大 , 2#煤實行了一次采全高 綜采技術 , 由于設備尺寸的加 大， 要求開切眼斷面 也必須增加，支護難度顯著增加。從 曹村礦來看 , 以往在三采區(qū) 9 、 1 0#煤合并開采中 , 頂板為堅硬穩(wěn)定的 K2 灰?guī)r ,開切眼支護不是突出問題 , 但進入 2# 煤開 采時 , 由高檔 變?yōu)榫C采 ,開 采深度由+350 水平至 +220 水年平, 切 眼大斷面支護技術既是難點、又是重點 , 針對這一難 題 ,曹村礦同與太原理工大學合作 , 在 2-1025 綜采 工 作面開 切眼大斷面施工中 探索采用了錨網(wǎng)梁索支護技術 ,并 取得了成功經(jīng)驗 。

1 、開切眼布置及地質(zhì)條件

1.1布置方式 ：2-1025面開 切眼沿 2#煤頂板布置 , 沿煤層傾向送巷。該面西鄰 2- 1023 工作面 已采 , 南鄰 2-1027 工作（面未 ）， 煤柱 留 設 70米。根據(jù)設備配套安裝尺 寸要求 , 設計開采 眼為矩形 , 凈寬 5.5 米 , 凈 寬3.0 米 , 端頭架、端尾架硐室尺寸為 3 × 3 米 ( 長× 寬)， 高度3.0 米。

1.2 地質(zhì)條件：2# 煤為復雜結構煤層 , 含 三 層夾石 ,其中第第二層夾石厚度變化比較大  (0.1-0.3m, 平均 0.2m) 。 2# 煤層厚3.47~ 3.75m,. 平均厚 3.6m, 煤層傾角 6 ~8° , 煤體 平均單 軸抗壓 強度為9.15MPa。

 直接頂為灰黑色泥巖 , 節(jié)理發(fā)育 , 較破碎 , 其上部為灰色泥巖 ( 或砂質(zhì)泥 巖) 總厚度 6.28m,單項抗壓強度為 13.2MPa, 老頂為 K8 砂巖 , 厚層塊狀 , 堅硬 , 均厚 8m, 抗壓強度為 64MPa 。

2# 煤底板為黑色泥巖 , 細水平層理，厚4m,抗壓強度為 15.3MPa 。

2、支護方案

采用數(shù)值計算 進行多方案比較 , 得出錨桿支護初步設計 , 采用樹脂全錨錨桿、金屬網(wǎng) , 鋼筋梁組合支護系統(tǒng) ,并配 鋪索補強支護。

2.1 頂極支護 ： 采用 2.5m長左旋螺紋鋼錨桿與3.0m 和2.6m長鋼筋梁 ( 橫梁 ) 支護 , 縱向梁采用 1.8m 梁 井 型聯(lián)鎖 ,并鋪設 3m×0.9m 的菱形金屬網(wǎng)。樹脂全長錨固 ,錨桿間距750~800mm， 排距 900mm。錨索采用 15.24mm, 長度 8500mm, 鋪索間距 1.5 m , 排 距3m( 三排 ), 并用 一米長 16# 槽鋼及￠130×8mm 雙墊片作為托板聯(lián)接。

2.2 巷幫支護： ①采空區(qū)側采用錨網(wǎng)梁支護 , 采 用1.8m 長普通端錨，2.0m長鋼筋梁及金屬網(wǎng)。

②、工作面煤壁側采用1.8m長玻璃鋼錨桿支護。

2.3開口交叉點支護：2--1025開切眼交叉點處頂板采用鋪網(wǎng)粱（井型）錨索支護 , 錨 網(wǎng)梁支護同開切眼 , 錨索間排距1.5×1.5m,槽鋼選用 18#, 其它材料參數(shù)同開切眼。

3 、施工工藝 

采用二次成巷 , 先按 3m 寬掘進 , 貫通后刷擴工作面煤壁側。

掘進時激光指向定位布置錨 桿及錨索 孔 , 錨索距掌子面不 大于規(guī)定距離l.5m, 做到及時支護 ,有于煤幫局 部松軟 ,預留保護性爆破 , 風鎬刷幫技術 ,盡最大限度保持圍巖的整體穩(wěn)定性。

4 、礦壓監(jiān)測

①頂板離層：在一次掘進時每30米巷中 頂部安裝一組頂板離層儀和液壓枕監(jiān)測，經(jīng)觀測基本無變化。

②表面位移：在切眼中部一個十字點 監(jiān)測 , 每兩天觀測一次。

③錨桿錨固力測試：由生產(chǎn)科礦壓組按規(guī)定不小于 5% 的抽查，每三天進行一次對錨桿錨固力進行拉拔試驗，頂錨桿拉至100KN可停止拉拔，幫錨桿拉至40KN可停止拉拔。

④錨桿初錨力：抽查不小于30%，迎頭15m范圍，頂20Nm為合格，幫部90Nm為合格。

大斷面綜采工作面開切眼錨桿支護效果分析

①切眼刷擴達到設計斷面后，頂板、煤體穩(wěn)定、頂板最大離層總量（一個月后）不大于30mm，兩幫位移量為30mm，均處于穩(wěn)定狀態(tài)。

②、支護強度的增加和及時支護，保證了頂幫的整體強度，實行預留保護性爆破，保持了圍巖自身承載能力，從而為快速安裝、安全安裝、改善了安全生產(chǎn)環(huán)境。

③、采用了錨網(wǎng)梁組合支護有效控制了大斷面及交岔點圍巖變形，保證了安全作業(yè)狀態(tài)，為礦井今后大斷面掘進交岔點施工提供范例。