摘要:成山矿东一采区是城山矿主要采区,3#层属于优质煤层,低灰分、低硫。煤层高度4.0-4.5米。顶板为复合顶板,采用锚杆、锚索、锚网联合支护,起到了良好的支护效果。
1前言
成山矿东一采区是城山矿主要采区,3#层属于优质煤层,低灰分、低硫。煤层高度4.0~4.5m。可采储量1200万吨,顶板为复合顶板,现开采垂深900m。矿压大、构造多。如何保证厚煤层复合顶板综采切眼的支护,减少二帮内移、顶板下沉、底版鼓起现象,是切眼施工中需要的关键问题,我矿采用锚杆、锚索、锚网联合支护基本解决这一难题。
2深部厚煤层沿煤层掘送切眼支护遇到的的问题及解决的方法
东一采区3#现已开采四个走向工作面,施工第一个切眼时,采用了锚杆、金属网钢带联合支护顶板,由于切眼断面大,6m宽,4.5,高,顶板采用直径Φ22mm2m长的左旋高强度螺纹钢锚杆加W型钢带、菱形金属网联合支护。每根锚杆用2根树脂药卷,锚固力不少于100kN,锚杆间排距1000×1000mm,矩形布置。W型钢带宽300mm,厚3mm,长3200mm。二帮采用管缝锚杆配菱形金属网联合支护。即先施工3.5m宽,2.5m高,切眼于上巷贯通后我们采用了二次成巷技术,采用二次开帮、拉底的方法使切眼达到设计要求,开帮过程中,由于巷道跨度大,造成二帮移近量大,最大处二帮移近量为1.2m,顶板断裂下沉,后在巷道中间扑打了二排单体支柱管理顶板,给安装造成极大地困难,施工二、三面切眼时,我们采用了锚杆、锚索、金属网、钢带联合支护即在原支护的基础上增加三根锚索,锚索为Φ15.24×7000mm,每根用专制锚索树脂药卷3个,锚索间排距2.我们采取了全封闭挂网0×2.0m,锚索距巷帮1.2m,紧跟迎头施工。第一次掘进时每排打顶锚杆4根,锚索2根;扩巷时,每排打顶锚杆3根,锚索1根。支护效果好于一切眼,但还存在顶板在帮壁结合处断裂,二帮移近量大的难题,施工四切眼时,本着“护顶先护帮”的原则,我们采取了全封闭挂网,即在切眼二帮挂上金属网,同时将原来1600mm的管缝锚杆增加到了2200mm,还在二帮分别增加了二根锚索,锚索间排距3.0m×1.5m,护帮的上部锚索距顶板1.0m长5.0m,护帮锚索直接打在顶板上,并将原来Φ15.24×7000mm的锚索改为Φ17.8×7000mm的锚索,将原来靠近二帮的锚杆换成锚索,替换的锚索按750向巷道二侧施工,达到松动前以外的稳定岩层中,达到巷帮共同承载压力的目的。从而解决了顶板断裂下沉,帮壁移近量过大的难题。
3支护效果检验
通过对切眼围岩变形观测,二帮移近量最大在300mm,顶板局部最大下沉500mm,支护达到了预期效果。
经分析认为:
(1)该支护方案的顺利实施,使切眼围岩变形得到有效控制。走向四面切眼从开始施工至安装支架结束,矿压观测结果显示,顶板最大下沉量仅500mm,两帮最大移近量300mm,满足安装支架需要。
(2)因加大了锚索支护密度,特别是增加了二帮支护,增强了围岩的整体稳定性,压力显现不明显。
(3)对顶锚杆、锚索锚固力检测,锚固力均达到了设计要求。
4效益分析
(1)切眼整体支护效果好,不需维护,安装支架时不需开帮,拉底,作业环境好,安全可靠性高。
(2)掘进时省去了搬运工字钢、单体柱等重体力劳动,加快了掘进进度,提高了工效。
(3)简化安装工序,提高了安装速度。工作面共安装345架,仅用了40天就全部安装完成,创造了本矿切眼安装支架的多项纪录。
(4)节约材料,降低了成本。经测算,采用该支护比二、三面切眼减少重复支护成本600元/m。
5结论
(1)锚杆、钢带、锚索、金属网联合支护满足复合顶板厚煤层综采切眼支护要求,既经济又安全,值得同类矿井推广使用。
(2)在同类切眼支护中,应根据矿压大小,地质条件等参数,可在上下二口处加单体柱柱补强。
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