不連溝煤礦工作面巷道礦壓分析

楊寶石

摘 要：內(nèi)蒙古蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司不連溝煤礦現(xiàn)采6號煤層，該煤層直接頂以泥巖、炭質(zhì)泥巖、粘土巖等軟巖為主，根據(jù)不連溝煤礦已回采的5個工作面對相鄰下區(qū)段煤柱和巷道的壓力顯現(xiàn)來看，采空區(qū)側(cè)煤柱和巷道受上區(qū)段回采工作面的采動影響，礦壓顯現(xiàn)，幫部移近量大，底鼓嚴(yán)重，巷道變形量較大，嚴(yán)重的影響了工作面的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：煤柱；頂板管理；巷道；礦壓分析；治理

1 前言

根據(jù)不連溝煤礦已回采的5個工作面對相鄰下區(qū)段煤柱和巷道的壓力顯現(xiàn)來看，采空區(qū)側(cè)煤柱和巷道受上區(qū)段回采工作面的采動影響較大，礦壓顯現(xiàn)強烈，幫部移近量大，底鼓嚴(yán)重，巷道變形量較大，嚴(yán)重地影響了工作面的安全生產(chǎn)，針對以上情況提出了巷道受相鄰回采工作面采動影響幫部移近量大，頂板下沉、底鼓嚴(yán)重，巷道變形量大作為治理課題進行研究。

2 F6105綜放工作面與F6106輔運順槽的概況

2.1 F6105綜放工作面概況

F6105綜放工作面走向長度為1753m，工作面長度為239.5m，煤厚平均為15.6m，采4m，放11.6m，該工作面北鄰F6104綜放工作面采空區(qū)，南為F6106工作面輔運順槽相隔煤柱20m。

F6105工作面?zhèn)雾敒榛液谏抠|(zhì)泥巖，厚度0.3～0.8m，賦存不穩(wěn)定，薄層狀結(jié)構(gòu)。直接頂為泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚約3.8～12.3m，在Y0406孔附近6煤直接頂為粗砂巖厚約14.8m。老頂為粗砂巖厚4～22m，裂隙發(fā)育，其頂板屬于不穩(wěn)定巖石。直接底為泥巖、砂質(zhì)泥巖厚6～10m，由西向東逐漸增厚。

2.2 F6106輔運順槽概況

F6106工作面輔運順槽北臨F6105工作面，相隔20m煤柱，沿6號煤層底板布置。F6106工作面輔運順槽采用錨網(wǎng)支護，頂部加錨索支護，矩形斷面，凈寬5.5m，凈高3.7m。支護參數(shù)為：頂板布置規(guī)格為Φ18×2500mm 的等強桿體高強度無縱筋左旋螺紋鋼錨桿，間距1.0m，梅花形布置，頂部錨桿交替配合H型鋼梁和W鋼帶使用，頂部加設(shè)Φ17.8×8000mm的錨索，間距2.0m，梅花形布置；工作面兩幫各布置Φ18×2500mm的等強桿體高強度無縱筋右旋螺紋鋼錨桿，間距0.9m，梅花形布置，幫錨桿配合H型鋼梁使用，副幫（靠F6105工作面采空區(qū)側(cè)）。

3 工作面巷道礦壓顯現(xiàn)及應(yīng)力分布分析

3.1 礦壓顯現(xiàn)分析

通過不連溝煤礦已回采的且受上區(qū)段工作面采動影響的5個工作面巷道的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律分析，采空側(cè)巷道受上區(qū)段工作面回采及本工作面回采影響，礦壓顯現(xiàn)特別明顯，幫部移近量大，底鼓嚴(yán)重，嚴(yán)重影響工作面安全生產(chǎn)。下面就選取已回采中一個F6105工作面進行分析：

F6105綜放工作面輔運順槽北與F6104綜放工作面相鄰，區(qū)段煤柱為20m，輔運順槽受到F6104綜放工作面采動影響如下：

（1）2012年9月13日，F(xiàn)6104綜放工作面回采剩余600m位置時，F(xiàn)6105綜放工作面輔運順槽巷道變形嚴(yán)重，幫鼓、底鼓嚴(yán)重，巷道兩幫最大移近量為1m，頂?shù)装遄畲笠平繛?.5m，嚴(yán)重影響F6105綜放工作面的設(shè)備安裝及正常回采，為了確保F6105綜放工作面設(shè)備安裝及工作面的正常回采，采取了輔運順槽0～1500m范圍內(nèi)巷道擴幫、起底及幫部加強支護。

（2）2013年2月15日，F(xiàn)6105綜放工作面輔運順槽100～140m范圍內(nèi)巷道受F6104綜放工作面回采影響，出現(xiàn)嚴(yán)重底鼓，巷道頂?shù)装遄畲笠平繛?00mm，影響了F6105工作面輔運順槽車輛的正常通行，為保證車輛的安全通行，對此段巷道進行起底施工，起底施工完成后進行砼底板施工。

3.2 應(yīng)力分布分析

根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)錢鳴高教授提出的關(guān)鍵層理論，分析回采工作面關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)分析主要考慮結(jié)構(gòu)塊之間的作用力、冒落矸石的支撐力及上覆軟巖層和關(guān)鍵層的自重。

采空區(qū)側(cè)巷道在受工作面回采影響階段，在超前支承壓力與側(cè)向支承壓力疊加的作用下，A巖塊下方的煤體直接頂壓縮下沉，C巖塊下方的矸石壓縮下沉，B巖塊發(fā)生旋轉(zhuǎn)下沉，其穩(wěn)定性及位態(tài)發(fā)生變化。從圖中可以看出，采空側(cè)巷道位于關(guān)鍵塊B下方，由此可見塊B 對于綜放工作面采空側(cè)巷道覆巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是很重要的，見圖1所示。

圖1 綜放工作面機頭、機尾未放煤時采空側(cè)巷道頂板結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語

通過計算確定L1即為基本頂周期來壓步距，而基本頂?shù)膫?cè)向斷裂跨度與基本頂周期來壓步距近似相等，因此，基本頂?shù)闹芷趤韷翰骄郘1在一定程度上決定了基本頂?shù)膫?cè)向斷裂跨度。側(cè)向斷裂跨度越大，對采空側(cè)巷道的變形影響越大。采空區(qū)側(cè)煤柱和巷道受上區(qū)段回采工作面的采動影響，礦壓顯現(xiàn)，幫部移近量大，底鼓嚴(yán)重，巷道變形量較大，嚴(yán)重的了工作面的安全生產(chǎn)。

參考文獻

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（作者單位：內(nèi)蒙古蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司）