松软煤层架棚巷道松帮让压支护技术.pdf

收稿日期 2006 - 05 - 20 作者简介卢军明1963 - ,男,河南灵宝人,工程师, 1985年毕业 于焦作矿业学院,现从事技术管理工作。 松软煤层架棚巷道松帮让压支护技术 卢军明 义煤集团公司,河南 义马 472300 摘要采用松帮让压支护技术,能有效地控制松软煤层架棚巷道巷帮的收缩变形,减少巷道维修量,保障掘进 工作面的安全,为提高掘进速度奠定了基础。 关键词松软煤层;架棚巷道;松帮让压 中图分类号 TD322 文献标识码B 文章编号 1003 - 05062006 04 - 0063 - 01 松软煤层煤巷目前的支护方式有锚网支护和架 棚支护。当巷道托较厚、 较松软的顶煤掘进时,因锚 网支护不能对顶煤较好地控制,因此,大部分托顶煤 掘进的巷道仍然采用架棚支护。在松软煤层架棚支 护的巷道中,最常见最不易控制的围岩变形是巷道 两帮的收缩变形,两帮过大的收缩变形导致棚腿失 稳、 顶梁侧弯,从而使支架支护失效。在架棚巷道中 采用松帮让压支护技术,方法简单易行,可有效控制 巷道侧压显现,减少两帮收缩量及巷道维修工作量, 保障安全生产。 1 松帮让压支护机理 在松软煤层煤巷中,巷道支护所承受的荷载主 要是松动煤层的自重压力和煤层变形压力两大类。 而扩容剪胀变形和塑性流变变形是松软煤巷巷道变 形压力的主要显现形式。剪胀一期体积应变达到其 最大变形值的50～60 ,而围岩处于剪胀一期时 应让其释放,依靠支护阻力限制它的发生与发展将 耗费较高的成本与代价 [1 ]。松帮让压支护技术是 在巷道掘出后,围岩处于剪胀一期时及时向两帮打 大直径钻孔。① 扩大围岩变形空间,让围岩的扩容 流动变形由向一维方向发展变为向二维方向发展, 释放变形能,以减弱围岩对支护的荷载;② 大直径钻 孔形成人为破坏带,阻断顶板向巷道附近两帮围岩 的垂直应力传递,使巷道两帮高应力集中区向煤体 深处转移,从而使巷道附近两帮围岩处于卸压状态, 减弱甚至消除巷帮松软煤层的流动变形和剪胀变 形,改善支架的受力状况,提高支架稳定性。 2 工程试验及效果 新安煤矿开采煤层为二叠系山西组二1煤层, 倾角5～15,煤层厚度0～18 m,平均厚度4. 22 m。 二1煤层坚固性系数f值小于1. 0,属松软煤层。二1 煤层伪顶为岩质泥岩或泥岩,厚度0～6 m,直接顶 为泥岩或粉砂岩,厚度2～3 m。基本顶为中厚层状 细 ～ 中粒砂岩,平均厚度17. 41 m。直接底为细砂 岩,平均厚度2. 99 m。因煤层赋存不稳定,采用放 顶煤采煤法,工作面运输巷、 回风巷沿煤层底板布 置。目前矿井采深500～550 m。12251工作面回风 巷采用传统的工字钢梯形棚支架,巷道断面9. 5 m 2 ,支架棚距0. 4 m,采用矿用塑料编织网背帮背 顶。巷道掘进过程中侧压显现剧烈,在距掘进工作 面10 m以外,巷道支架顶梁大量侧弯,棚腿普遍内 缩,巷帮底角两帮处相对移近速度达140 mm /d,两 帮底角相对最大移近量达1 600 mm。针对这一情 况,采用松帮让压支护技术,在两帮各打2排 89 mm、 深110～115 m的钻孔,进行松帮让压支护。措 施实施后,两帮移近速度和移进量明显减少,两帮底 角相对移近速度下降到70 mm /d,两帮相对移近量 减少到700 mm。支架顶梁没有出现侧弯现象,巷道 支护状况得到明显改善。 3 结语 松帮让压是一种简单有效的控制煤巷两帮侧压 的支护技术,在12251工作面回风巷的试验,取得了 预期的效果,有效地控制了煤巷侧压显现,降低了巷 道维修量,节约了支护成本,确保了掘进工作面的安 全生产。 责任编辑秦爱新 36 2006年第4期 中州煤炭 总第142期