复杂地质条件下无煤柱护巷技术

随 着开采 深度 的增 加 和 煤炭 资 源 的 Ｅ趋 减少 ， ｌ 国 内外专 家学者 在沿空 留巷 理论 与技术 方面 做 了大量 的
Baidu Nhomakorabea
ｍ 长度 １８ ０ｍｍ 的树 脂锚 杆 ， 排距 为 １２０ ｍ ｍ， ０ 间 ０ ｍ Ｘ １５ ０ｍｍ； ０ 帮部 选用 直 径 １ ｌ， 度 １ ０ 螺纹 ６ ｍｎ 长 ０ ｍｍ ２
１ 工 作 面概 况
１ １ １ 煤 工 作 面 煤 层 底 板 标 高 一５ １ ６～ 一 ６１采 ３．
２ １１ ｌ工作 面胶 带巷 留巷初步方案 ６ｌ
２ １ 巷 内架棚支 护 ．
５４ ５ｍ， 层 平 均 厚 度 １ １ ｎ 直 接 顶 为 平 均 厚 度 １ ． 煤 ．８Ｉ， ４ ６ 的十下 灰岩 ， ．０ｍ 向上依 次 为 １４ ．０ｉ ｎ的泥岩 、 上 十 灰 、 岩 、 粒砂 岩 、 岩 、 泥 细 泥 中粒 砂 岩 、５煤 、 灰 、 ｌ 九 砂质
定 了首采 工作 面运输巷巷 内工字钢棚 ， 旁木垛 的支护方案 ， 巷 并运用三维显式有限差分 法软 件 Ｆａ 对巷旁木垛 中心距进行 了数值 ｌｃ
模拟 ， 究结果表 明最佳木垛中心距 为 ２４ｍ． 研 ． 该方案在本工作面运输巷进行 了工程实践， 经现场观测 ， 留巷高度最低保 持在 １７ｍ ．
３２Ｉ ． ｎ的砂 质泥岩 ， 向下依次 为 粉砂 岩 、 岩 、 灰 岩 、 泥 石 １ 、 岩、 ７煤 泥 粉砂 岩 、８上煤 、 岩 、 ｌ 泥 石灰岩 等 ． １１ｌ工作 面 胶 带 运输 巷 与 １１—１采 区胶 带 运 ６１ ６ 输 大巷 相联 ， 沿煤 层顶 板 掘 进． 面形 状 为矩 形 ， 宽 断 净
进一 步探 索．
１１ １ ６ １ 工作 面 轨 道 巷 掘 揭 露 本 工 作 面 断 层 较 发 育， 中Ｆ 其 ８断层 落差 较大 ， 落差 为 ７ ４ｍ， 向 面 内延 ． 且 伸距 离较 长 ， 对工 作 面 的 回采工 作影 响较 大． 在胶 带巷
留巷 中底 板突水严 重 ， 多处 留巷段水 深超 过 ３ ０ｍｍ ５ ．
树脂 锚 杆 ， 部 锚 杆 间 排 距 ７０ Ｘ １ ０ ｍ， 用 帮 ０ ０ ｍ 采 ５
研究 工作 ， 在薄 及 中厚煤 层 中 ， 空 留巷 巷 旁 支护 、 沿 巷
内支护 及煤帮 支护 技术 已趋 完 善 ， 还缺 乏对 留巷 适 但 合 条件 方面 的论 证 ［ ． １ 由于不 同开 采 条 件 下 其 沿 空 】
左 右 ， 底 板 下 沉 量 小 于 ５ ０ｍ ， 足 工 程 要 求 ． 顶 ０ ｍ 满 该技 术 为 薄煤 层 沿 空 留巷提 供 了一种 新 的技 术 途 径 ．
关键 词：复杂地质条件； 无煤柱护巷 ； 木垛 中心 距
中 图分 类号 ：Ｄ ２ ． Ｔ ３ ２３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６４— ８ ６ ２ １ ） １— ０ ７— ４ １７ ５ ７ （０ １ Ｏ ００ ０
（． １ 山东科技 大学 资源与环境工程学 院， 山东 青岛 ２６ １ ２ 山东新 巨龙能源有限责任公司 ， ６５ ０； ． 山东 臣野 ２ ４ １ ） ７ ９ ８
摘
要： 基于沿空巷道 受力特征 、 变形机理、 响因素理论 ， 影 根据薄煤 层沿空 留巷 围岩变形特 征及对巷 旁支护体 的力学要 求， 确
泥岩 、 细粒 砂岩 、４煤 、 １ 八层 灰岩 、２下煤 等 ． １ 直接 底 为
１ 沿空 留巷 巷 内主 要 采用 工 字 钢梯 形 棚 进 行 支 ） 护 （ 图 １ ａ 所 示 ） 工 字 钢棚 顶 梁 长 度 为 ２ ３ ｒ， 如 （） ． ． ｌ 棚 ｌ 腿高 度为 ２ ２ｍ， ． 棚腿扎 角 ７ 。 ８ 。 棚距 １ ２ｍ． ５ 一５， ．
２０ ０× ０ ３ 塑 料 网 片 ， 盘 规 格 为 长 ×宽 × ０ ５０ ０ ｎ ｍ 托
厚 ＝１０ ｍ ３ ｍ × ３ ｍ ｘ１０ｍ ６ｍｍ．
留巷 的方 式是 不一样 的 ， 因此 本 文从 巷 内巷 旁 支 护 角 度 出发 ， 运用 数值 模 拟对 薄 煤层 沿 空 留巷 技 术 进 行 并
７
（） ａ 方案 Ｉ 顶底板移 近量
图 ６ 方 案 Ｉ 工作 面 开挖 ６ 时 围岩 塑 性破 碎 区 Ｉ Ｉ ０ｍ
Ｆｉ ． ｃｈ ｍ ｅ ＩＩｐｌｓｉ ｒ ｓ ｉ ｇ ６ Ｓ ｅ Ｉ ａ ｔｃ ｃ ｕ ｈｎｇ
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巷 旁每 隔 １２ｎ支 设 一长 １２ｍ， １２ｍ， 与 ． １ ． 宽 ． 高 工作 面机 尾采 高等 高 的木垛 ， 图 １所示 ． 如
基金项 目： 山东科技大学研究 生创新基金资助项 目（ Ｃ ０ ４ １ Ｙ Ａ１０ ０ ） 通信作者 ： 郭忠平（ ９ ２ ， ， １６ 一） 男 山东临朐人 ， 博士 ， 教授 ， 研究方向 ： 山压力与岩层控制． ｍ ｉ ￣ ７ ４ ＠１６ ｃ ｎ 矿 Ｅ— ａ ： ｌ ｏ６ ２ ．ｏ ｉ
第２ ６卷 第 １ 期
２１ ０ １年 ３月
矿 业 工 程 研 究
Ｍ ｉｅ ａ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｒｅ ｅ ｒｈ ｎ ｒｌ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ
Ｖｏ ． ６ Ｎｏ． １２ １
Ｍａ． ２ １ ｒ ０１
复 杂 地 质 条 件 下 无 煤 柱 护 巷 技 术
李 家卓 谭 文峰 郭忠平 ， ，
２ ８ｍ， 高 ２ ２ｍ． 部 布 置 ２排 锚 杆 ， 用 直 径 １ ． 净 ． 顶 选 ６
收 稿 日期 ：０ １一 ｌ一 Ｌ ２ １ Ｏ ０ ４
２ 架棚 时棚与 棚 之 间用 木 撑 打牢 ， 架 棚不 少 于 ） 每 ４个 撑点 ， 边 ２个 ． 每
２ ２ 巷 旁支 设木垛 ．