马莲台煤矿10503综采工作面回撤通道支护方案浅析

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科 技 论 坛
马莲台煤矿 １ ０ ５ ０ ３ 综采工作面回撤通道支护方案浅析
武 吉 林
（ 宁夏 宝丰 能源集 团股份有限公司马莲 台煤矿 ， 宁夏 银 川 ７ ５ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 通过对 １ ０ ５ ０ ３综采 工作 面回撤通道进行支护计算和压力平衡 分析 ， 研 究支护方案 中存在的不足 ， 为今后各工作 面安全 、 顺利 回撤提供 宝贵 经验 。
关键 词 ： １ ０ ５ ０ ３综 采 工作 面 ； 回撤 通 道 ； 方 案
１概 述

计 算在 采动影 响单位悬顶 面积压力 ：
Ｐ＝ Ｓ × ｈ ×ｒ －４． ＝ ５ ×２４． ５× ２ ４． ５＝２ ７ ０１ ． １ ２５ ２７ ０２ ＫＮ＞８ ２０ＫＮ
显然原支护强度在受采 动影 响的情况下不能满 足要求 。因此 ， 产接续紧张 ， 为了提高回撤 速度 ， 在 回采 的同时 ， 提前 施工 了 １ ０ ５ ０ ３ 考虑到 回撤通道会 受 １ ０ ５ ０ ３ 综采 工作 面周期来压及采动影 响， 因此 工作 面回撤通道 ， 通道为矩形断 面（ 净宽 ４ ． ５ ｍ×净高 ３ ． ５ ｍ） ， 长度为 在该巷顶部补打一 根锚 索并 架设“ 一梁 三柱 ” （ 排距按后期 ０ ． ７ ５ ｍ计 ； 并且 考虑到回撤通 道受 开采 动压的影响 ， 直 接顶 在集中应力作 １ ８ ０ ｍ。采用锚 网索喷 ＋钢带 支护 ， 工作面 回采至停采线 ８ ０ ｍ时， 在 算 ） 该巷架设 “ 一梁三柱” 加强支护 ， 排距为 ０ ． ７ ５ ｍ。 １ ０ ５ ０ ３综采工作面与 用下会发生挤压破坏 ， 发生局部漏顶 ， 为了确保顶板 的完整性 ， 在该 回撤通道全线贯通后停采。因提前施工 ，受工作面采动压力影 响 ， 巷内又补设了“ 井型” 木垛 （ 间距为 １ ０ ｍ） 。 １ ０ ５ ０ ３ 工作面 回撤通道出现顶板下沉现象 。贯通后顶板局部 留有 台 锚索补强验算 ： 顶部锚索 增加为 ３根 ， 采用 １ ５ ． ２ ４ ａ ｒ ｍ钢绞 线锚 阶， 影响 了回撤速度。为确保今后各工作 面安全 、 顺利 回撤 ， 必须对 索 ，其最 大破 断荷载 为 ２ ６ ０ Ｋ Ｎ。所 以锚 索最 大承 载力 Ｐ索 ＝ ３× ６ ０＝７８ ０ ＫＮ 。 １ ０ ５ ０ ３综采工作 面支 护方案进 行分析 、 研究 ， 弥补不足 ， 采取更 加合 ２ 理的支护方案 ， 以便达 到安全经济 的 目的 。 梁三柱” 补强验算 ： Ｄ Ｗ４ ２ — ２ ５ ０ １ １ １ ０ Ｘ Ｌ — Ｇ型单体液 压支柱额 ２ １ ０ ５ ０ ３综采工作面及 回撤通道地质概 况 定工作 阻力为 ２ ５ ０ Ｋ Ｎ， 按排距 ０ ． ７ ５ ｍ计 算 ， 影响单 位内单体支 柱数 １ ０ ５ ０ ３综 采工作 面位 于马莲 台煤矿 一采 区二区段 ，煤层 厚度 量为 ４根 ，按照顶板压力 均匀考虑 ， “ 一梁三柱 ”支护最大荷 载为 ０＝１ ０ ００ＫＮ。 ２ ． ７ ｍ～ ５ ． ５ ｍ， 平均厚 ３ ． ８ ｍ， 煤层倾角在 ２ ８～３ ５ 。， 平均 ３ Ｏ ｏ。 顶板 以 ４ ×２５ 初、 中粒砂岩 为主 ， 泥质胶结 ， 弱含水 ， 厚度在 １ １ ． ０米 以上 ， 底 板 以 综 上 ， 工 作 面 支 护 最 人 荷 载 粉、 中粒 砂 岩 为 主 ， 厚 度 在 ５米 以 上 ， 泥质胶结 ， 弱含水 。 ３ ７ ５ Ｋ Ｎ ＋ ７ ８ ０ Ｋ Ｎ ＋ １ ０ ０ ０ Ｋ Ｎ ＝ ２ １ ５ ５ Ｋ Ｎ ＜ ２ ７ ０ ２ Ｋ Ｎ 。 受采动压力补强支护不能 ３ １ ０ ５ ０ ３工作面 回撤通道支护强度计算 满足要求 ， 但因架设“ 井型” 木垛 ， 虽然部分巷道需要挑顶处理 ， 对 回撤 １ ０ ５ ０ ３工作 面回撤通道为矩形 断面 （ 净宽 ４ ． ５ ｍ×净 高 ３ ． ５ ｍ） ， 时间造成了影响 ， 但仍确保了该工作面的安全回撤。 长度 为 １ ８ ０ ｍ。采用锚网索喷 ＋钢带支护 ， 锚杆使用 ｄ ） ２ ０ ×２ ２ ０ ０ ｍ ｍ ４ 支 护 方 案 设 计 的螺纹钢树脂锚杆 ， ８ ０ ０×８ ０ ０ ｍ ｍ矩形布 置 ， 锚 索规格为 １ ５ ． ２ ４× 通过对 １ ０ ５ ０ ３工作面 回撤通道支 护方案分析 ， 原设计方 案不能 ７ ５ ０ ０ ｍｍ预应力钢绞线 ， ２ ０ ０ ０ Ｘ ２ ４ ０ ０ 矩形布置 。 确保顺利 回撤 ， 所 以提 出以下方案 ： ３ ． １ 为确保安全顺 利回撤 ，有必要对 回撤 通道原支护强度进行 ４ ． １顶部锚杆 间排 距调整为 ６ ０ ０×８ ０ ０ ａ ｒ ｍ， 则 每排 锚杆数量 为 ８ 验算 ： ‘ 根， 影 响单位 内数量为 １ ０根 ， 按照锚 固力 ５ ０ Ｋ Ｎ（ 最低 值 ） 计算 ， 锚 固 计算 回撤通道单位悬顶面积压力 ： 力为 ： １ ０ ×５ ０ Ｋ Ｎ ＝ ５ ０ Ｏ Ｋ Ｎ Ｐ ＝ Ｓ×ｈ×ｒ ４ ． ２ 锚 索规格更改 为 １ ５ ． ２ ４×７ ５ ０ ０ ｍｍ预应力钢绞线 ，每排 ３ 式中 ｓ —— 危险岩块顶板暴露面积 ， Ｓ ＝ ４ ． ５ ｍ ： ； 根 ，其最 大破 断荷 载为 ３ ７ ０ Ｋ Ｎ。所 以锚 索最 大承 载力 Ｐ索 ＝ ３× ３ ７０ ＝１ １ １ ０ＫＮ 。 ｈ ——危险岩块的最大 高度 ， 取直接顶高度 为 ４ ． ９ ｍ； ｒ一 顶板岩石容重 ２ ４ ． ５ Ｋ Ｎ ／ ｍ ， （ 按照 ２ ． ５吨 ／ ｍ ， 换算 ） ； ４ ． ３ “ 一 梁三柱 ” 支护更改 为“ 一梁 四柱 ” ， Ｄ Ｗ４ ２ — ２ ５ ０ ／ １ １ ０ Ｘ Ｌ — Ｇ型 Ｐ ＝ ４ ． ５ ×４ ． ９ ×２ ４ ． ５ ＝ ５ ４ ０ ． ２ ２ ５ Ｋ Ｎ ５ ４ １ Ｋ Ｎ（ 取整 ） 单体液压 支柱额定工作 阻力为 ２ ５ ０ Ｋ Ｎ， 按 排距 ０ ． ７ ５ ｍ计算 ， 影 响单 原支护强度计算 ： 位 内单体支柱数量 为 ５ ． ３ ３根 ， 按 照顶板压 力均匀考虑 ， “ 一梁 四柱 ” 锚杆 ： 顶部锚 杆一排 ６根 ， 问排距 为 ８ ０ ０×８ ０ ０ ｍ ｍ， 则影 响单位 支护最大荷载为 ５ ． ３ ３×２ ５ ０ ＝ １ ３ ３ ２ ． ５ Ｋ Ｎ １ ３ ３ ２ Ｋ Ｎ。 内锚杆数量为 ７ ． ５根 ， 每根锚杆锚 固力按 ５ ０ Ｋ Ｎ（ 最低值 ） 计算 ， ６根 综 上 ， 该 支 护 方 案 最 大 荷 载 为 锚杆 的锚 固力为 ７ ． ５×５ ０ ＝ ３ ７ ５ Ｋ Ｎ 。 ５ ０ ０ ＋ １ １ １ ０ ＋ １ ３ ３ ２ ＝ ２ ９ ４ ２ Ｋ Ｎ ＞ ２ ７ ０ ２ Ｋ Ｎ 。满 足 在 采 动 影 响 下 的 支 护 平 衡 。 锚索 ： （ １ ） 锚索长度 ： 锚索应锚 固在稳定岩层 中， 锚 固长 度一般 结 束 语 １ ． ５ — ２ ． ０ ｍ， 则 Ｌ索 ＝ １ ． ５ ＋ ２ ． ０ ＝ ３ ． ５ ｍ。 所 以锚索长度取 ７ ． ５ ｍ满足安全要 由于初次通过提前施工 回撤 通道进行 回撤 ， 在 回撤支 护上经验 求 。（ ２ ） 锚索强度 ： 顶部锚索 一排 ２根 ， 采用 １ ５ ． ２ ４ ｍｍ钢绞线锚索 ， 不足 ， 影响 了回撤时间 ， 但通过本次 回撤 ， 积累 了经验 ， 且通过 分析 其 最大破 断荷载 为 ２ ６ ０ Ｋ Ｎ 。 所 以锚 索 最 大 承 载 力 Ｐ索 ＝ ２× 和计算 ， 支护方 案将会更加切 合实际 ， 对 生产 的指 导作用也会 越来 ２６ ０＝５ ２ ０ＫＮ 。 越大 。同时 ， 为 以后遇见类似 的问题提供了宝贵的经验。