特厚煤层煤巷支护优化

张炜卓

(中国矿业大学(北京)，北京 100083)

1 工程概况

同煤集团同忻矿北二盘区8202工作面所掘煤层为二叠纪煤层,该煤层为结构较为复杂的特厚煤层,该区域内煤层最小厚度为15.65 m,最大厚度为16.79 m,平均厚度为16.31 m。煤层赋存较为稳定,从皮带大巷开始向前约为500 m煤层为倾斜向下,倾角约1°;以后煤层倾角为缓向上,倾角1°～2°,到切眼位置煤厚变为15.65 m。

煤层中含八层夹矸,岩性一般为炭质泥岩、砂质泥岩,局部为粉砂岩、细砂岩及高岭质泥岩。以半亮型煤为主,半暗型次之,弱玻璃—玻璃光泽,碎块状,煤种为1/3焦煤。煤层顶底板状态情况如表1所示。

表1 煤层顶底板状态情况表

8202工作面前700 m范围内均为一向斜,在向前掘进过程中煤层较为平缓,煤层倾角一般为2°左右,工作面无较大断层的影响。

在8202工作面上方相同位置存在一梁家矿侏罗系14号层采空区。采空区状态根据其充水性土可以得出并无积水,且层间距为110 m～122 m。

根据设计规程,8202工作面5202巷正巷断面尺寸为5.2 m×3.95 m,开挖面积为20.54 m2。5202巷布置在3号～5号煤层中,掘进过程沿煤层底板进行。

2 原巷道支护方式

根据同一矿区临近巷道的支护经验,该巷道的顶板直接顶构成为煤层或砂质泥岩,属于较为稳定的岩层,使用锚网支护较为合理。同时需要使用高强度锚索将锚杆加固形成的“组合梁”悬吊在高强度的岩层中。最后根据实际经验决定采用“锚、网、喷+锚索”的联合支护方式。

巷道实际采用的支护方案为:顶锚杆采用φ20 mm×3 100 mm锚杆,间排距为900 mm×900 mm,每排6根锚杆,以巷道中心……