山西汾西矿业集团大断面综采切眼支护技术.docx

山西汾西矿业集团大断面综采切眼支护技术山西汾西矿业集团大断面综采切眼支护技术汾西矿业集团公司的煤系地层岩石多为泥岩、泥质页岩、砂岩、高岭土泥岩，层理、节理较发育，有的受水理作用大，陷落柱及小型断层为井田主要构造形式。近距离煤层开采受采动影响大，新建矿井多为复合顶板，属典型的软岩矿区。经过不断探索，汾西矿业集团公司在软岩矿区由煤巷小断面锚杆支护技术发展到综采切眼大断面锚杆支护技术。2003 年煤巷锚杆支护巷道占总进尺的 52.46%，综采切眼锚支率达到 100%。1 1传统的综采切眼掘进支护方法传统的综采切眼掘进支护方法传统的综采切眼采用梯形断面，支护方式为木棚支护，棚梁中部加打两根金属支柱加强支护，棚距一般为 0.60.8m，该支护方式掘进速度慢，材料消耗大，配置人员多，劳动强度大，人工费用高。架设大抬棚的笨重作业，具有一定的危险性。且传统的切眼支护方式制约安装工作，作业人员有效利用空间小，作业安全性不高，在切眼内进行“替柱、回柱”和回“大梁、柱腿”等支架设备安装时，存在较大的安全隐患。这种支护方式不能对顶板及周围的煤体进行早期管理，不能有效抑制顶板离层和冒顶现象的发生。2 2综采切眼锚杆支护设计方法综采切眼锚杆支护设计方法针对围岩具有复杂、多样的特点，与科研院所合作，采用了现场调查和地质力学评估、初始设计、井下监测和信息反馈、修正设计和日常监测的动态信息设计方法。现场调查内容包括围岩强度、围岩结构、地应力及锚固性能测试等。在现场调查内容的基础上进行地质力学评估和围岩分类，为初始设计提供可靠的参数。初始设计采用数值计算和经验相结合的方法进行，根据围岩参数和已有实测数据确定出比较合理的初始设计。将初始设计实施于井下，并进行详细的围岩位移和锚杆受力监测，根据监测结果验证或修正初始设计。正常施工后还要进行日常监测，以保证巷道安全。3 3双柳矿双柳矿 208208 综采工作面切眼锚杆支护实例综采工作面切眼锚杆支护实例3.1工作面切眼的基本情况开采山西组 3#、4#合并煤层，厚度 3.41m，煤层倾角 24，直接顶为泥岩，厚度为 1.26m，极易破碎，其上为 1.03m 的粉砂岩，节理发育，之上为 1.91m 的泥岩，较破碎，再上为 0.28m 的一层煤线，再上为 2.38m 的泥页岩，非常破碎，之上是 10.04m 的砂岩；老底为 K3砂岩，厚度为 9.0m。208 工作面主体构造为一单斜构造，次生小向、背斜，构造极为简单，工作面地层走向 N0，倾向约 N270，倾角34。最大水平主应力为 6.31MPa，最小水平主应力为 3.76MPa；最大水平主应力方向北偏西 48.7。巷道垂直主应力 9.06MPa。巷道断面呈矩形，宽 6m，高 2.8m，掘进断面积为 16.82m。采用综掘机掘进一次成巷。3.2巷道支护巷道采用树脂端锚锚固锚杆组合支护系统，并进行锚索补强和单体液压支柱加强支护。(1)顶板支护。永久支护形式：端锚锚杆规格号为16mm1800mm，间排距 800mm，矩形布置；锚索规格15.24mm6400mm,配套使用一支K2355、一支 Z2355 型树脂锚固剂及 4m 长槽钢托梁，排内每两根锚索配合槽钢托梁结合成一个支护整体。槽钢横向布置，在巷道中心线两侧左右对称支护，托梁间距为 2.4m，锚索间距为 2.4m。顶锚杆为每排8 根。锚索滞后工作面距离不大于 2.4m。(2)加强支护。采用型钢棚加强支护，梁长 3.6m，棚腿采用 DZ-35 型单体液压支柱，棚距1.6m，型钢棚垂直巷中心线左右对称布置，型钢棚下单体支柱距巷中心线为左右各 1.5m。架型钢棚滞后工作面不超过 10m。(3)巷帮支护。右帮采用锚杆一网一木托板进行支护，帮锚杆规格为16mm1600mm，间距 900mm，排距 800mm，矩形布置。左帮采用贴帮戴帽点柱进行支护，支柱采用 DZ-35 单体液压支柱，柱帽采用木托板，戴帽点柱间距 1m，并用构木盘帮。