關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會(huì)煤礦智能化委員會(huì)年會(huì)暨千人智庫科創(chuàng)服務(wù)站工作會(huì)的通知

1、立項(xiàng)原因：

煤礦開采往往采用至上而下的分層開采方法，這樣下層開采的時(shí)候就要涉及到過上覆采空區(qū)煤柱應(yīng)力集中區(qū)的問題。過上覆采空區(qū)煤柱，現(xiàn)在普遍采取的掘進(jìn)方案就是加強(qiáng)頂板及護(hù)幫支護(hù)，增加護(hù)幫錨桿支護(hù)密度，頂板吊掛鋼梁掘進(jìn)。加強(qiáng)支護(hù)方式單一，且遇到上覆孤島煤柱時(shí)，巷道壓力顯現(xiàn)明顯，頂幫變形嚴(yán)重，支護(hù)往往不能滿足預(yù)期效果，造成巷道后期維護(hù)工作量加大，給工作面帶來安全隱患。因此，掘進(jìn)工作面遇上覆孤島煤柱，壓力顯現(xiàn)明顯時(shí)，必須研究制定一種更切合實(shí)際、更安全的掘進(jìn)支護(hù)方案。

2、成果內(nèi)容：

為了解決目前煤礦掘進(jìn)巷道過上覆采空區(qū)煤柱施工方法存在的問題，針對(duì)目前施工方案不能有效的控制巷道頂?shù)装遄冃瘟?，不能有效的降?/span>巷道垂直應(yīng)力及水平應(yīng)力的顯現(xiàn)的弊端，我們提出了一種受動(dòng)壓開采過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進(jìn)施工方法。

同煤集團(tuán)四臺(tái)礦14#層412盤區(qū)51220巷掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)過程中需要過上覆12#層412盤區(qū)81220采空區(qū)與12#層412盤區(qū)81001采空區(qū)所留設(shè)的孤島煤柱，在應(yīng)力集中煤柱區(qū)域還要與同層相鄰的14#層412盤區(qū)81218工作面進(jìn)行采掘交鋒，受動(dòng)壓開采影響，特對(duì)51220巷煤柱下支護(hù)工藝進(jìn)行完善，提出一種受動(dòng)壓開采過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進(jìn)施工方法。

51220巷掘至1701m出上覆12#層81220面采空區(qū)，掘至1727m進(jìn)入12#層81001面采空區(qū)。煤柱寬26m。為避免由于煤柱壓力及相鄰14#層81218工作面回采時(shí)動(dòng)壓開采影響，造成巷道頂板下沉、炸幫嚴(yán)重等壓力顯現(xiàn)，特對(duì)巷道1691m-1737m段采取加強(qiáng)支護(hù)措施。

1、頂板支護(hù)

（1）、51220巷頂板使用φ18×1800㎜左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，鋼帶，錨索，拱形托盤，鋼板聯(lián)合支護(hù)。   

（2）、在1691m-1737m區(qū)段，使用?17.8×6000mm鋼絞線配合3.4m三眼礦用11#工字鋼梁，第一根鋼梁施工在兩根鋼帶中間，第二根鋼梁施工在距鋼帶0.1m的位置以確保鋼梁和鋼帶中間能施工組合鋼板；施工要求兩邊錨索斜拉75°，中間錨索垂直向上打。                                

（3）、在1696m-1732m區(qū)段，使用?17.8×8000mm鋼絞線配合三眼組合鋼板，鋼板間距2.0m。                                    

（4）、巷道炸幫超過0.5m時(shí)，使用?17.8×6000mm鋼絞線配合0.6m工字鋼梁，要求角錨索成75°角斜向上打。                                 

2、兩幫支護(hù)

（1）護(hù)幫使用φ18×1700㎜的螺紋鋼錨桿，短鋼帶，金屬菱形網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。（護(hù)幫錨桿按“五花”布置。 排間距為1250×1500mm ）

（2）在1701m-1727m區(qū)段，兩幫施工幫錨索，使用?17.8×6000mm配合1.5米短鋼梁，錨索斜拉75°，間距1.0米。       

3、底板處理

在1701m-1727m區(qū)段巷道底板施工卸壓槽，距大幫1.5米施工卸壓槽。卸壓槽規(guī)格：長×寬×深=33m×1.0m×0.8m。

4、木柱，木垛支護(hù)情況 

（1）、在1701m-1727m區(qū)段，兩幫處增加木柱，木柱采用密集支護(hù)左右兩幫。                                                 

（2）、在1701m-1727m區(qū)段，增加木垛支護(hù)，間距3米。     

（3）、在1701m-1727m區(qū)段，增加堆柱支護(hù)，有條件的支護(hù)在木垛中間，沒條件的支護(hù)在木垛旁邊。                                    

5、注馬麗散

在1701m-1727m共計(jì)26米處注馬麗散。注馬麗散孔深5米封空3米，頂板離幫1米左右交叉布置鉆孔，鉆孔間距3米左右，左右兩幫對(duì)應(yīng)布置鉆孔間距6米左右。  

1. 壓力分析

       通過多種支護(hù)方式的聯(lián)合運(yùn)用，以及對(duì)巷道頂、幫及底板采取的有效支護(hù)泄壓手段，尤其是底板泄壓槽的施工，孤島煤柱下掘進(jìn)巷道壓力顯現(xiàn)明顯減弱，達(dá)到預(yù)期效果。以下為施工時(shí)壓力表及巷道“十字觀察法”記錄圖表，從圖表中可以明顯看出巷道頂幫變形不明顯，壓力得到了有效的控制。

    

    

     3、創(chuàng)新點(diǎn)：

   3.1、動(dòng)壓開采影響下，巷道過采掘交鋒應(yīng)力集中區(qū)域的頂、底、幫的維護(hù)難的問題得到了有效的控制。

   3.2、有效的降低了巷道片幫冒頂現(xiàn)象發(fā)生的概率，對(duì)人員的安全有保證。

   3.3、有效的控制了巷道垂直應(yīng)力及水平應(yīng)力的顯現(xiàn)，

   3.4、通過該特種支護(hù)工藝使得在巷道周圍形成了穩(wěn)固拱，穩(wěn)固了巷道的成型，降低了巷道后期維護(hù)的工作量。

    

    

   4、社會(huì)效益：

         14#層412盤區(qū)是我礦采掘銜接一個(gè)重要環(huán)節(jié)，特殊支護(hù)工藝的應(yīng)用成功，有效的控制了巷道在煤柱下的掘進(jìn)支護(hù)和動(dòng)壓開采影響下掘進(jìn)巷道過采掘交鋒應(yīng)力集中區(qū)域的頂板下沉，兩幫炸幫及巷道底鼓現(xiàn)象，從而穩(wěn)固了巷道成型，控制力了巷道因應(yīng)力集中區(qū)域?qū)ο锏赖漠a(chǎn)生不良影響，加快了安全生產(chǎn)了，有效的提高了掘進(jìn)速度及成巷率，為該盤區(qū)的準(zhǔn)備工作節(jié)余了很多時(shí)間，更是對(duì)我們今后遇到動(dòng)壓開采影響下過上覆應(yīng)力集中區(qū)域加強(qiáng)支護(hù)，提供很好的參考點(diǎn)。

   一種過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進(jìn)施工方法

   經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益證明

   同煤集團(tuán)四臺(tái)礦14#層412盤區(qū)51220巷掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)過程中需要過上覆12#層412盤區(qū)81220采空區(qū)與12#層412盤區(qū)81001采空區(qū)所留設(shè)的孤島煤柱，在應(yīng)力集中煤柱區(qū)域還要與同層相鄰的14#層412盤區(qū)81218工作面進(jìn)行采掘交鋒，受動(dòng)壓開采影響，特對(duì)51220巷煤柱下支護(hù)工藝進(jìn)行完善，提出一種受動(dòng)壓開采過上覆采空區(qū)孤島煤柱掘進(jìn)施工方法。

     通過多種支護(hù)方式的聯(lián)合運(yùn)用，以及對(duì)巷道頂、幫及底板采取的有效支護(hù)泄壓手段，尤其是底板泄壓槽的施工，孤島煤柱下掘進(jìn)巷道壓力顯現(xiàn)明顯減弱，達(dá)到預(yù)期效果。

   這種巷道掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，有效的防止礦壓顯現(xiàn)造成的頂板下沉、兩幫炸幫嚴(yán)重、底板鼓起等現(xiàn)象，給巷道維護(hù)及后期采煤創(chuàng)造了良好的條件，加快了安全生產(chǎn)了，有效的提高了掘進(jìn)速度及成巷率，為該盤區(qū)的準(zhǔn)備工作節(jié)余了很多時(shí)間。重要的是該成果的應(yīng)用不僅節(jié)約了大量的煤炭資源，更對(duì)我們今后遇到極近距離小煤柱及采掘交鋒巷道掘進(jìn)提供很好的參考依據(jù)。

   節(jié)省了大量作業(yè)時(shí)間，提高了工作效率，創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。對(duì)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的行為規(guī)范操作起到了很大的促進(jìn)作用，在推廣應(yīng)用方面具有廣闊的前景。

   確保了及時(shí)有效的支護(hù)方式和管理，取得良好效果，保證了安全生產(chǎn)，節(jié)省了大量作業(yè)時(shí)間，提高了工作效率，成本低。