圆弧拱断面在三软煤层中的应用
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［2 ］ 井的工作 面 走 向 长 度 达 到 4 000 ～ 6 000 m ， 这样 就增加了回采 巷 道 的 服务 年 限。 因此， 要选择合理
件复杂。目前 主 采 二 煤， 煤层 平 均 厚 度 5． 25 m， 倾 角 23° ～ 27° ， 胶 带 运 输 巷设计 宽 度 5． 0 m， 高 度 3． 4 m， 回风巷设计宽度 4． 2 m， 高度 3． 4 m， 所有 回 采 巷 道上帮均破二煤底板( 破底量平均 1． 2 m) 掘进。 煤 层顶底板岩体节理与裂隙发育， 岩层富含水， 顶板为 砂岩含水层， 岩石易软化， 强度低、 坚固性差， 为不稳 定性 岩 层 ， 属易 冒落 的 三 类 周 期 来压 强 烈 顶 板。 二 煤的物理特性为黑色、 块状、 半暗型煤、 弱沥青光泽， 节理及裂隙发育， 煤质较软。底板以粗砂岩、 泥岩为 主并且具有膨胀性。底板岩石中的主要矿物成分为 伊利石、 绿泥石和石英， 其中 伊 利 石 含 量 为 40． 4% ， 绿泥石含量为 29． 8% ， 石 英 含 量 为 29． 8% ( 膨胀 力 实验测定大致在 0． 43 ～ 0． 45 MPa 之间， 膨胀率大致 在 5． 46% ～ 10． 67% 之间， 内 摩擦 角 大 致 在 35°44' ～ 38°33' 之间) 岩 石 强 度 较 低， 抗 水、 抗 风化 和 抗 冻 能力差， 岩石坚固性差， 属软弱类底板。因此清水营 ( 顶 软、 煤矿二煤属 典 型“三 软 ” 底 软 和煤层 软 ) 煤
The Application of Circular Arch Section in Three Soft Coal Seams
MA ห้องสมุดไป่ตู้ing － hua1 ，ZHAO Chang － hong2 ( 1 ． Preparatory Division of Shuangma Coal Mine，Shenhua Ningxia Coal Industry Group， Yinchuan 750004 ， China; 2 ． Qingshuiying Coal Mine，Shenhua Ningxia Coal Industry Group， Yinchuan 750004 ， China) Abstract : The section of mining gateway commonly used the form of semicircle arch，circular arch，rectangle and trapezium． In the actual production，the trapezoidal and rectangular section tends to gain the advantage in advance support． However，roof and surrounding rocks are not controlled easily． Especially in three － soft mining area，the roadway support meets many difficulties． The surrounding and the utilization of cross section tunrocks of semicircle arch are much more stable than that of rectangular and trapezoidal roadways， nel is lower than the circular arch section． But end support can not adjoin roof fully，and advanced support is not operated conveniently． Therefore，circular arch section is the best for mining gateway． Key words: circular arch; mining gateway; three soft coal seams; free － of － pressure arch
的断面形式确保巷道在回采期间支护有效可靠。另 外随着机械化程度的提高， 大功率机械设备的应用， 在设备的运输安装及运行期间对巷道断面尺寸也有 较高的要求。因此 在 巷 道 规 格 一 定 的 条 件 下， 力求 提高断面利用率， 缩小断面、 降低造价并有利于加快 ［3 ］ 施工进度 。 1 煤层概况 清 水 营 煤矿 处 于 宁东 鸳鸯 湖 矿 区， 地 质 赋 存条
· 204·
( 第 43 卷第 12 期)
分析·探讨
圆弧拱 断 面 在 三 软 煤层中的 应 用
1 2 马兴华 ， 赵长红
( 1． 神华宁夏煤业集团 双马煤矿筹建处， 宁夏 银川 750004 ; 2． 神华宁夏煤业集团 清水营煤矿， 宁夏 银川 750004 )
要: 回采巷道常用的断面形式有半圆拱形、 圆弧拱 形、 矩 形、 梯 形。 在实 际 生产中， 虽然矩形 及梯形断面容易掘进， 在超前支护时有其优势， 但 是在 回 采 前 期 巷 道 的 顶板 及 围岩 不 易 控 制， 尤 摘 “三软” 其在 煤层中能否有效支护巷道的问题将更加突 出; 半 圆拱 断 面 虽 然 可 以 使 围岩 取 得相 对 的稳定性， 施工也比较方便， 但是其断面利用率比圆弧拱断面低。另外半圆拱在回采过程中端头 支架不能充分接顶、 超前支护也不便于操作。给 回 采 巷 道 的 顶板 管 理 带 来 了 不 便。 在 这 种 情 况 下， 回采巷道选用圆弧拱断面便有一定的优势。 关键词: 圆弧拱; 回采巷道; 三软煤层; 免压拱 中图分类号: TD353 文献标志码: B 文章编号: 1003 － 496X( 2012 ) 12 － 0204 － 03
在我国煤矿 回 采 巷 道 中， 采用的 断面形 式 主要 有矩形、 圆弧拱形、 梯形等。断面形式的选择主要考 虑巷道围岩的地压 大 小 和 方向， 巷 道选 用的 支 护 材 ［1 ］ 料和支护 方 式， 巷 道 的用 途 和 服务 年 限 等 ， 断面 形式的选择是否合理直接影响到煤矿生产的安全和 经济效果。随着技术 设备 的 迅 速 发 展， 高 产 高效矿
件复杂。目前 主 采 二 煤， 煤层 平 均 厚 度 5． 25 m， 倾 角 23° ～ 27° ， 胶 带 运 输 巷设计 宽 度 5． 0 m， 高 度 3． 4 m， 回风巷设计宽度 4． 2 m， 高度 3． 4 m， 所有 回 采 巷 道上帮均破二煤底板( 破底量平均 1． 2 m) 掘进。 煤 层顶底板岩体节理与裂隙发育， 岩层富含水， 顶板为 砂岩含水层， 岩石易软化， 强度低、 坚固性差， 为不稳 定性 岩 层 ， 属易 冒落 的 三 类 周 期 来压 强 烈 顶 板。 二 煤的物理特性为黑色、 块状、 半暗型煤、 弱沥青光泽， 节理及裂隙发育， 煤质较软。底板以粗砂岩、 泥岩为 主并且具有膨胀性。底板岩石中的主要矿物成分为 伊利石、 绿泥石和石英， 其中 伊 利 石 含 量 为 40． 4% ， 绿泥石含量为 29． 8% ， 石 英 含 量 为 29． 8% ( 膨胀 力 实验测定大致在 0． 43 ～ 0． 45 MPa 之间， 膨胀率大致 在 5． 46% ～ 10． 67% 之间， 内 摩擦 角 大 致 在 35°44' ～ 38°33' 之间) 岩 石 强 度 较 低， 抗 水、 抗 风化 和 抗 冻 能力差， 岩石坚固性差， 属软弱类底板。因此清水营 ( 顶 软、 煤矿二煤属 典 型“三 软 ” 底 软 和煤层 软 ) 煤
The Application of Circular Arch Section in Three Soft Coal Seams
MA ห้องสมุดไป่ตู้ing － hua1 ，ZHAO Chang － hong2 ( 1 ． Preparatory Division of Shuangma Coal Mine，Shenhua Ningxia Coal Industry Group， Yinchuan 750004 ， China; 2 ． Qingshuiying Coal Mine，Shenhua Ningxia Coal Industry Group， Yinchuan 750004 ， China) Abstract : The section of mining gateway commonly used the form of semicircle arch，circular arch，rectangle and trapezium． In the actual production，the trapezoidal and rectangular section tends to gain the advantage in advance support． However，roof and surrounding rocks are not controlled easily． Especially in three － soft mining area，the roadway support meets many difficulties． The surrounding and the utilization of cross section tunrocks of semicircle arch are much more stable than that of rectangular and trapezoidal roadways， nel is lower than the circular arch section． But end support can not adjoin roof fully，and advanced support is not operated conveniently． Therefore，circular arch section is the best for mining gateway． Key words: circular arch; mining gateway; three soft coal seams; free － of － pressure arch
的断面形式确保巷道在回采期间支护有效可靠。另 外随着机械化程度的提高， 大功率机械设备的应用， 在设备的运输安装及运行期间对巷道断面尺寸也有 较高的要求。因此 在 巷 道 规 格 一 定 的 条 件 下， 力求 提高断面利用率， 缩小断面、 降低造价并有利于加快 ［3 ］ 施工进度 。 1 煤层概况 清 水 营 煤矿 处 于 宁东 鸳鸯 湖 矿 区， 地 质 赋 存条
· 204·
( 第 43 卷第 12 期)
分析·探讨
圆弧拱 断 面 在 三 软 煤层中的 应 用
1 2 马兴华 ， 赵长红
( 1． 神华宁夏煤业集团 双马煤矿筹建处， 宁夏 银川 750004 ; 2． 神华宁夏煤业集团 清水营煤矿， 宁夏 银川 750004 )
要: 回采巷道常用的断面形式有半圆拱形、 圆弧拱 形、 矩 形、 梯 形。 在实 际 生产中， 虽然矩形 及梯形断面容易掘进， 在超前支护时有其优势， 但 是在 回 采 前 期 巷 道 的 顶板 及 围岩 不 易 控 制， 尤 摘 “三软” 其在 煤层中能否有效支护巷道的问题将更加突 出; 半 圆拱 断 面 虽 然 可 以 使 围岩 取 得相 对 的稳定性， 施工也比较方便， 但是其断面利用率比圆弧拱断面低。另外半圆拱在回采过程中端头 支架不能充分接顶、 超前支护也不便于操作。给 回 采 巷 道 的 顶板 管 理 带 来 了 不 便。 在 这 种 情 况 下， 回采巷道选用圆弧拱断面便有一定的优势。 关键词: 圆弧拱; 回采巷道; 三软煤层; 免压拱 中图分类号: TD353 文献标志码: B 文章编号: 1003 － 496X( 2012 ) 12 － 0204 － 03
在我国煤矿 回 采 巷 道 中， 采用的 断面形 式 主要 有矩形、 圆弧拱形、 梯形等。断面形式的选择主要考 虑巷道围岩的地压 大 小 和 方向， 巷 道选 用的 支 护 材 ［1 ］ 料和支护 方 式， 巷 道 的用 途 和 服务 年 限 等 ， 断面 形式的选择是否合理直接影响到煤矿生产的安全和 经济效果。随着技术 设备 的 迅 速 发 展， 高 产 高效矿