综放锚网支护沿空顺槽合理小煤柱尺寸确定方法.pdf

第 “ 卷第 期 “ 年 “ 月 中国地质灾害与防治学报 “A（“） 综放锚网支护沿空顺槽合理小煤柱尺寸确定方法 杨永杰，姜福兴，宁建国张东俭“，邵景柱“，牛军“ （B 山东科技大学，山东 泰安“CD；“B 兖矿集团有限公司济宁二号煤矿，山东 济宁“C“C） 摘要针对综放锚网支护沿空顺槽合理小煤柱尺寸难确定的问题，该文在分析了合理煤柱尺寸确定原则的基础上， 提出了针对顺槽具体地质条件采用理论分析、数值计算和工程实践 方面综合分析确定合理小煤柱尺寸的方法。并 对济宁二号煤矿 ““ 综放锚网支护沿空顺槽煤柱尺寸进行了具体确定（B E BAF） 。““ 综放沿空顺槽采用 GF 煤柱护巷的施工实践证明，煤柱尺寸的确定是合理的，为类似条件锚网支护顺槽的合理煤柱尺寸确定提供了一种 新方法。 关键词综放工作面；沿空顺槽；锚网支护；煤柱尺寸 中图分类号““B文献标识码H 收稿日期““D；修回日期“A“ 基金项目国家自然科学基金资助项目（AC“） 作者简介杨永杰（DGA） ，男，在读博士，高级工程师， 从事岩层控制及地质探测方面的研究工作; 引言 随着综采放顶煤技术和锚网支护技术的不断发 展，越来越多的综放沿空顺槽采用锚网支护技术。 综放工作面沿空顺槽采用锚网支护时，合理的小煤 柱尺寸不仅对提高综放工作面的煤炭回收率具有重 要意义，而且关系到巷道能否稳定这一重要问题。 大量的现场实践证明，对于综放沿空掘巷而言，小 煤柱尺寸在很大程度上决定着该类巷道的稳定性。 许多巷道存在因煤柱尺寸留设不合理而造成垮冒及 严重变形而影响生产的情况。目前，综放锚网支护 沿空顺槽小煤柱尺寸的确定大都采用经验类比法， 从而带有很大的局限性和盲目性。如何根据巷道围 岩的具体条件合理地确定综放锚网支护沿空顺槽小 煤柱尺寸对于巷道安全和工作面正常生产具有重要 意义。 “合理小煤柱尺寸确定的原则 综放沿空顺槽采用锚网支护时，确定合理的小 煤柱尺寸应遵循以下几个原则 “保证煤柱及巷道处于相对较低的应力环境 当上区段工作面回采结束后，在采空侧煤体中 将形成一个垂直应力相对较低的区域，综放沿空顺 槽位于该区域时，对巷道及煤柱的稳定都是极为有 利的。因此，巷道宽度和小煤柱宽度之和在条件可 能的情况下，应布置在垂直应力降低区中。 “保证锚杆具有良好的锚固性能 在考虑合理的小煤柱尺寸时，保证锚杆安设在 较好性质的围岩内，才能真正发挥锚杆的锚固作用。 因此，锚杆应尽可能避免安设在上区段开采后在煤 柱中引起的破碎区域中。 “保证巷道围岩变形满足生产要求 综放沿空顺槽合理的小煤柱尺寸不但要能保证 巷道围岩的稳定性，而且在现有的支护条件下，围 岩的变形量应能满足生产过程中对断面的使用要求。 “留设的煤柱尺寸应满足隔离采空区、防止漏风 发火和挡矸要求 “0 （位置 ） ，在内应力场中留小煤柱的沿空送巷（位 置 “） ，在外应力场中的中煤柱护巷（位置 ） ，在原 始应力区的大煤柱护巷（位置 ） 。从煤体上方支承 压力分布规律可以看出，在位置 掘进的巷道，正 处于支承压力高峰区，巷道不易维护；在位置 掘 进的巷道，虽然处于原岩应力状态而比较容易维护， 但煤柱损失太大。所以在这两种位置掘巷都不可取。 在内应力场中的无煤柱送巷虽然能充分开采煤炭资 源，但存在巷道漏风、上区段采场采空区残煤自燃 发火等不利因素。因此，送巷的最佳位置是内应力 场中的小煤柱送巷（位置 “） ，最佳煤柱尺寸应是煤 柱体在能够满足防止漏风发火要求条件下最小的煤 柱尺寸。另外，从锚杆支护方面来看，锚杆应尽可 能避免安设在上区段开采后引起的破碎煤体中。上 区段开采在下区段煤体中产生的破碎区宽度可根据 极限平衡理论等力学方法确定 ［“］。计算结果表明， 在济宁二号煤矿 ““ 综放沿空顺槽中等稳定围岩条 件下，破碎区范围在 *;8 ;78 A9“ 年 图 数值模拟计算模型（“ 煤柱） 424-6-25 / 23-/246’0 / 512210,’0 23-/246’0 / 512210,’0 23 T6R T6, UMI,，0778**，TG7） DM;K7; 7 K6IWNL IKJ78 R678 7;M 86O LXX6KM;I YN Y6RM9 78 7I ;LG78 7 ORRN ;PG7F;I LY9R;J;R PJ78 OP;, E7 PP67M 6O I;M;K7M67 XK7PXR; 6O KM67R WIMG 6O P6R （下转第 . 页） / 中国地质灾害与防治学报 ABE455HE 1 E 1/DG KBA R/A“ Q. RAR. R6GF 5B1AD A 2.1 E.GBD 5B D.G.E/2AG/B2 B5 AG/B2A KBA R/A 1/DG B5 F/E/A BAD1ASF D/J/2H AB2H 2.TG HBA5 F6RRBG.D OS OBG/2H A2D E.F/2H“ 78 ’“-/56S E.KA2/L.D KAJ/2H 5AK.；BAD1ASF D/J/2H AB2H 2.TG HBA5；OBG/2H A2D E.F/2H F6RRBG；1/DG B5 KBA R/A （上接第 *P 页） 9 133-“14 1/ 13351-/ .2G. B5 N.O./ IBJ/2K.，\/]/AL6A2H M/2A） 60*-14*Q/F RAR. /2GBD6K.F G. ARRBAK A2D ARR/KAG/B2 B5 G. /2J.FG/HAG/B2 B5 H.BBH/KA ALADF 6F/2H .EBG. F.2F/2H /EAH. /2 2BG.21.FG N.O./“ NB1 GB F..KG G. GSR. B5 .EBG. F.2F/2H /EAH. A2D 1AG E.GBD B5 .EBG. F.2F/2H G.K2/U6. FB6D O. ADBRG.D 5B D/55..2G /2DF B5 H.BBH/KA ALADF A. D.FK/O.D /2 G. RAR.“ Q. 8RR/KAG/B2 .55.KG B5 .EBG. F.20 F/H G.K2/U6. /2 .H/B2A H.BBH/KA ALAD /2J.FG/HAG/B2 /F .JA6AG.D /2 H.AG D.GA/ “ 4G /F 5.AF/O. GAG G. /DD.2 DA2H. A0 .AF A2D H.BBH/KA ALAD_F G.2DF A. BOGA/2.D OS .EBG. F.2F/2H GB R.J.2G H.BBH/KA ALADF“ 78 ’“-/.EBG. F.2F/2H G.K2/U6.；H.BBH/KA ALAD /2J.F/HAG/B2；/EAH. RBK.FF/2H；E.GBD F..KG/B2；ARR/KAG/B2 .55.KG ’*第 X 期许伟文，等对预应力锚索地梁的若干认识