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松软特厚孤岛综放面回采巷道锚杆支护研究

焦存福  
【摘要】:传统的回采工作面设计方法通常是在巷道布置中将相邻工作面间留设15~30m的保护煤柱。近年来,由于矿井的不断发展、技术改造、采掘技术革命以及历史遗留问题造成的采掘接续不正常和工作面摆布不合理等诸多原因,导致回采工作面上下相邻区段煤层提前开采而形成的孤岛煤层的回采问题成为目前许多矿井面临的新课题。随着综放开采技术的不断提高,沿空留巷、沿空掘巷布置回采巷道技术已成为各矿提高资源回收率、延长矿井服务年限、提高经济效益的新思路和有效途径。因此,研究特殊条件下的孤岛煤层沿空掘巷支护技术、探索可行的支护手段是很有必要的。 魏家地煤矿107综放面属典型的孤岛煤层,沿空窄煤柱巷道表现出破碎、软弱、松散、膨胀、流变等软岩特性。本文采用理论与实践相结合的方法,根据与之相适应的高强度锚杆支护强化巷道围岩强度理论和锚固平衡拱理论,应用理论计算法、工程类比法和现场监测法,确定合理的窄煤柱宽度和锚杆、锚索耦合支护的最佳参数和支护形式。通过应用小孔径锚索补强支护防止锚固区外围岩离层和塑性区的扩展等技术,提高破碎围岩的残余强度,增强围岩自身承载能力,最终达到控制围岩稳定的目的。 本文通过对沿空巷道在工作面回采期间的矿压观测开展研究,总结分析出孤岛松软特厚煤层矿压显现规律、围岩变形破坏机理以及围岩与支护相互作用机理,为类似条件下综采放顶煤技术的应用及沿空掘巷的合理支护提供了理论和实践依据,对提高矿井煤炭资源回采率、延长矿井寿命、提高矿井经济效益和社会效益,具有深远的现实意义。


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