车集煤矿巷道支护技术的发展

2006/1/4 15:08:31

摘　要:通过对车集煤矿自建井以来巷道支护方式的研究,提出了复合顶板巷道的支护问题,并结合本矿的经验教训,阐述了锚网索联合支护方式。
关键词:巷道; 支护方式; 复合顶板; 锚杆
0 　前言
永煤集团车集煤矿位于河南省永城市东12 km处,井田面积72 km2 ,设计生产能力118 MtPa ,服务年限83 a 。车集煤矿自1989 年开始建井,1999 年投入生产,是永煤集团的第二个大型矿井。车集煤矿现有16 个掘进工作面,5 个岩巷,11 个煤巷,以矿车运输为主。临时支护采用槽钢制成的前探梁支护,永久支护以锚杆支护为主,个别情况下采用金属棚支护。下面,就开拓准备巷道和回采巷道自建矿至今关于支护方面的发展加以概述。
1 　开拓准备巷道
开拓准备巷道基本上都布置在岩石中,以锚喷支护为主。建井时期,使用的是管缝式锚杆,规格:<43 mm ×1 800 mm ,间排距800 mm ×800 mm。但管缝式锚杆在含水泥岩中易锈蚀,时间长了就失去有效的支护作用。故自1999 年成立车集煤矿后,就不再使用管缝式锚杆,改用树脂药卷锚杆。现在,岩巷顶板采用高强螺纹钢树脂锚杆,帮部使用普通圆钢锚杆;喷浆厚度100 mm。
2 　回采巷道
回采巷道均为煤巷,布置在二煤层中,二煤层顶板为典型的复合顶板。复合顶板结构一般为软硬岩互层,或有煤线及软弱夹层存在,由于复合顶板层间粘结力极低,弱面发育,很容易出现顶板离层,使巷道变形严重,甚至发生冒顶事故。因此,复合顶板巷道的支护问题,一直是困扰车集矿技术人员的一个大难题。在采煤工作面上下巷,曾经采用过工字钢棚支护,但成本高、费工时、且回收困难,支护效果又不理想。后又采用锚杆支护,但由于复合顶板中软
岩厚度大(一般为6 m 左右) ,故锚杆支护不能阻止顶板软硬岩离层,从而支护效果不理想。经过全矿技术人员认真分析研究,得出如下结论:为了合理有效地支护巷道,必须想方设法使巷道顶板不离层,使软硬岩形成一个共同的支护整体,必须将锚杆锚固到老顶硬岩中;而通常情况下,锚杆长度已不能满足要求,只有锚索才能将软硬岩锚固在一起。故决定采用如下支护方式:在常规的锚杆支护基础上增加锚索支护。自2001 年7 月,首先在2402 工作面上下巷试验使用,顶板采用高强螺纹钢树脂锚杆支护,规格:<22 mm ×2 000 mm ,间排距800 mm ×800 mm;再辅以钢铰线锚索支护,长度8 m ,一排,间距3 m ,在硬岩中锚固长度达到115 m 左右;帮部为普通树脂锚杆支护,间排距800 mm ×800 mm;顶帮挂金属网。结果证明,锚网索联合支护在2402 上下巷取得了成功。然后,在全矿回采巷道进行推广。
3 　存在问题
锚网索联合支护基本上是成功的,但也有例外。目前正在施工的2405 工作面上下巷,由于顶板软岩厚度超过10 m ,而锚索长度达到10 m 后,给施工带来极大难度,采用通常的锚网索钢带支护后(锚索长度8 m) ,效果不好,巷道变形仍严重,刚掘进一个月的巷道,顶板下沉,两帮移近,钢带扭曲,锚杆螺帽崩掉。后采用U 型钢弧形棚支护,效果亦不理想。故对此巷道的支护仍无良策。

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