急傾斜煤層巷道支護(hù)參數(shù)確定

劉旸

摘 要：為保證工作面的正常回采，運(yùn)輸平巷采用長(zhǎng)煤礦柔性掩護(hù)支架采煤方法的常規(guī)巷道掘進(jìn)及支護(hù)方式。設(shè)備運(yùn)輸、安裝，通風(fēng)，運(yùn)料等要求，要求運(yùn)輸平巷巷道斷面底寬2000mm，頂寬500mm，高度1800mm。

關(guān)鍵詞：巷道；支護(hù)；參數(shù)

1運(yùn)輸平巷支護(hù)參數(shù)確定

運(yùn)輸巷道內(nèi)安裝40T刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，同時(shí)該運(yùn)輸機(jī)為回采工作面生產(chǎn)的運(yùn)輸設(shè)備。柔性掩護(hù)支架支撐高度1800mm，支架采用舊鋼軌或工字鋼制作。同時(shí)，在支架上布置鋼絲繩繩卡，便于固定鋼絲繩。每架按照設(shè)計(jì)和要求共設(shè)四個(gè)繩卡，每個(gè)繩卡間距500mm，最下一個(gè)繩卡距支架下端為500mm。“八”字形揉性掩護(hù)支架間距500mm，支架間利用木板鏈接。如圖1

圖1 運(yùn)輸平巷斷面支護(hù)圖

2開切眼支護(hù)

運(yùn)輸平巷掘進(jìn)完成后，掘進(jìn)開切眼以安裝支架及運(yùn)輸機(jī)，開切眼垂直與運(yùn)輸巷布置。工作面支護(hù)支架頂梁長(zhǎng)度為2.6m，工作面采高為1.8m，以此確定開切眼斷面寬高為3.4m×2.0m（凈）。由于靠近煤層底板側(cè)煤較軟，且巷道斷面較大，采用“金屬網(wǎng)+金屬棚”聯(lián)合支護(hù)方式。靠近頂板側(cè)煤層較硬時(shí)采用“錨桿（錨索）+金屬網(wǎng)”支護(hù)，靠近煤層底板側(cè)煤質(zhì)較軟處采用工字鋼及單體支柱支護(hù)。錨桿采用1.8m樹脂錨桿，鋼梁采用11#礦用工字鋼。

3工作面爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

工作面采用風(fēng)煤鉆打眼。煤層較軟的靠近底板部分煤層炮眼采用單排眼布置，靠近頂板部分煤層炮眼采用雙排眼布置。炮眼間距1.2m，每眼炮眼裝藥量300g/m。采用正向裝藥結(jié)構(gòu)，每次落煤步距為0.8m。

由于煤層靠近頂板側(cè)較硬，而靠近底板側(cè)較軟，布置炮眼時(shí)，靠近底板處兩組支架寬度內(nèi)（2.0m）不進(jìn)行放炮。此部分的落煤與底板處掘“三角形”巖石爆破同時(shí)進(jìn)行，靠震動(dòng)落煤，輔以人工落煤。

煤層底部側(cè)三角形巖石的爆破順序?yàn)椋合葟墓ぷ髅孢\(yùn)輸機(jī)巷側(cè)爆破，待爆破到距離煤層底板2.0m時(shí)停止爆破，改為從煤層底板側(cè)爆破三角形巖石，其煤炭利用爆破的三角形巖石震動(dòng)煤壁。爆破后立即鋪網(wǎng)，出該處的煤，然后移架（0.8m），防止漏頂。

4鋪設(shè)金屬網(wǎng)

為保證支架的穩(wěn)定性，同時(shí)為留巷創(chuàng)造條件，工作面爆破后靠近底板側(cè)軟煤部分需鋪設(shè)金屬網(wǎng)。放炮落煤后鋪設(shè)金屬網(wǎng)，隨即翻轉(zhuǎn)前探梁，達(dá)到超前支護(hù)的目的，以防止支架上方“冒空”。金屬網(wǎng)網(wǎng)寬1.0m，長(zhǎng)度為軟煤部分+1.0m，沿工作面長(zhǎng)度方向鋪設(shè)。網(wǎng)之間長(zhǎng)邊搭接寬度0.2m，用兩股14#鐵絲聯(lián)接，鋪網(wǎng)順序由煤層頂板至煤層底板方向。鋪網(wǎng)長(zhǎng)度超過1組支架長(zhǎng)度時(shí)，隨即翻起支架前探梁，達(dá)到超前支護(hù)的目的。

5留巷工藝

留巷采用“八”字型揉性掩護(hù)支架。巷道內(nèi)不安裝設(shè)備，僅供行人及回風(fēng)。巷道斷面底寬0.8mm，頂寬0.5m，高度2m。柔性掩護(hù)支架采用舊鋼軌或工字鋼制作。同時(shí)，在支架上布置鋼絲繩繩卡，便于固定鋼絲繩。每架按照設(shè)計(jì)和要求共設(shè)四個(gè)繩卡，每個(gè)繩卡間距500mm，最下一個(gè)繩卡距支架下端為500mm。“八”字型揉性掩護(hù)支架間距0.5m，支架間利用木板鏈接。回采結(jié)束后回風(fēng)巷的柔性掩護(hù)支架回收，以便下次利用。

6急傾斜水平分層工作面上覆巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究

根據(jù)煤層傾角對(duì)頂板壓力的影響，通過理論分析及大量實(shí)際觀測(cè)證明，煤層傾角對(duì)回采工作面礦山壓力顯現(xiàn)影響較大。例如，隨著煤層傾角增加，頂板壓力將逐漸變小。

假設(shè)上覆巖層的重量為W，如圖2所示。由于煤層傾角增大，必然使沿巖層面的切向滑移力Q1=Wsinα，增大，而使作用于層面的垂直壓力Q2=Wcosα，減小。

W——上覆巖層的重力；Q2——垂直于巖層的分力；Q1——平行于巖層的分力。

圖2傾角對(duì)礦山壓力的影響

由于傾角增加，采空區(qū)頂板冒落的矸石不一定能留在原地，很可能沿著底板向下滑移，從而改變上覆巖層的移動(dòng)規(guī)律。頂板的垮落從下至上可分為冒落帶、導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ш蛷澢鲁翈В鶕?jù)對(duì)不同傾角煤層頂板的三帶觀測(cè)可以得出巖層運(yùn)動(dòng)的不均勻性，尤其是急傾斜煤層，基本上改變了原有的規(guī)律。由于急傾斜煤層傾角大，作用于頂煤上方的是上一分層的采空區(qū)而不是在直接頂和基本頂，這是急傾斜煤層放頂煤與一般綜放工作面不同，從而造成了工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與一般綜放工作面的差異。開采后的急傾斜煤層水平分層工作面頂板上覆巖層會(huì)發(fā)生周期性破斷，破斷后的巖塊沿傾斜方向易鉸接成巖梁。

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