方山店坪煤矿5-200工作面切顶卸压留巷研究.pdf
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1、2023 年第 9 期2023 年 9 月方山店坪煤矿 5-200 工作面埋深 225630 m,工作面标高+822+892 m。工作面的东部为 5-204 采空区,西部为 830 大巷,北部为井田边界。该工作面主要回采 5#煤层,直接顶为厚度 3.3 m 的砂质泥岩,老底为厚度 2.8 m 的细砂岩。矿井以往的开采中存在采掘接替紧张的问题。为了缓解这种状况,决定在 5-200 工作面实施切顶卸压沿空留巷试验。如果试验成功,则不仅可以有效缓解采掘接替紧张的问题,还可以提高煤炭采出率。本文重点介绍了 5-200 工作面切顶卸压留巷的实施效果。15-200 工作面留巷工程概况2016 年 10 月
2、,在 5-200 工作面回风巷实施切顶卸压沿空留巷,即将回风巷靠近采空区一侧的顶板切断,使上覆岩层下落形成巷道。切顶时采用了双向聚能爆破技术。切顶后,采用恒阻大变形锚索对回风巷进行加强支护。切顶的主要目的是阻断采空区上覆岩层压力向回风巷的传递1-3。在巷道压力减轻后,就可以将回风巷保留下来作为下一个工作面的回采巷道,这样就可以少掘进 1 条回采巷道,进而缓解采掘接替紧张问题。截至 2017 年 7 月,沿空留巷长度达到了 942 m。5-200 工作面埋深 225360 m,切眼长度 220 m,顺槽长度 1 088 m,切眼至停采线长度(留巷长度)942 m,工作面煤层倾角 2毅8毅,平均
3、4毅,煤层厚度为 3.1 m;巷道沿煤层顶底板掘进,设计断面为矩形,掘进断面巷高 3.1 m、巷宽 4.6 m,净断面巷高 3.0 m、巷宽 4.4 m。5-200 及 5-202 工作面巷道布置如图 1 所示。2沿空留巷效果分析2017 年 10 月,方山店坪煤矿 5-202 工作面回采,留巷作为工作面回风巷使用。5-202 工作面为北翼采区最后一个工作面,工作面正常推进速度 7 m/d,截至11 月初工作面已回采 200 m。2.1二次回采期间工作面矿压规律5-202 工作面配套选用 145 架 ZY 7200-18.5/34 型液压支架,支架额定工作阻力 7 200 kN(40 MPa)
4、,最大支撑高度 3 400 mm。2017 年 10 月 1 日,5-202 工作面开始正常回采,5-200 工作面矿压监测点布设于 5#,13#,21#,29#,37#,45#,53#,61#,69#,77#,85#,93#,101#,109#,117#,125#,133#,141#液压支架,实现矿压在线监测。在 5-200 工作面采用“110 工法”后,原有的覆岩破断形式被改变4-6。5-200 工作面回采过后,在 5-202工作面回采期间,靠近留巷侧液压支架的压力变化能充分反映新工法对 5-202 工作面矿压的改变。收稿日期:2022-11-23作者简介:马磊,1986 年生,男,山西霍
5、州人,工程师,主要从事采矿工作。方山店坪煤矿 5-200 工作面切顶卸压留巷研究马磊(霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿,山西 方山 033100)摘要:为了提高煤炭资源回收率袁 缓解采掘接替紧张的问题袁 方山店坪煤矿 5-200 工作面采用了切顶卸压沿空留巷技术遥 现场应用结果表明袁 切顶卸压后巷道的变形量显著减小袁 生产综合成本下降 10%耀 20%袁 经济效益显著遥关键词:沿空留巷曰 切顶卸压曰 无煤柱开采中图分类号:TD263文献标志码:A文章编号:2095-0802-(2023)09-0111-03Roof Cutting and Pressure Relief Roadwa
6、y Retaining of 5-200 Working Face inFangshan Dianping Coal MineMA Lei(Fangshan Dianping Coal Mine,Lvliangshan Coal Electricity Co.,Ltd.,Huozhou Coal Electricity Group,Fangshan 033100,Shanxi,China)Abstract:In order to improve the resource recovery rate of coal and alleviate the problem of tight minin
7、g and tunnellingreplacement,the technology of gob-side entry retaining by roof cutting and pressure relief was adopted in the 5-200 working faceof Fangshan Dianping Coal Mine.The on-site application results show that the deformation of the roadway after roof cutting andpressure relief is significant
8、ly reduced,and the comprehensive production cost is reduced by 10%to 20%,resulting in significanteconomic benefits.Key words:gob-side entry retaining;roof cutting and pressure relief;coal mining without pillars(总第 216 期)技术研究1112023 年第 9 期2023 年 9 月(a)S1 测点(b)S2 测点(c)S3 测点图 15-200 及 5-202 工作面巷道布置图工作面
9、支架压力如表 1 所示。表 1工作面支架压力统计表单位:MPa由表 1 可知,切顶留巷侧(110 工法区)支架最大压力较胶带顺槽侧支架最大压力减小约 1.0 MPa;平均压力减小约 5.2 MPa,影响范围 30 m。工作面来压步距如表 2 所示表 2工作面来压步距统计表单位:m由表 2 可知,工作面初次来压步距各区段相差不大,初压步距平均 26.032.5 m。工作面中部周期来压步距 18 m,工作面两端周期来压步距平均约 31 m。2.2二次回采期间巷道矿压规律5-202 工作面回采前方布设十字测点,监测留巷在二次回采影响下的围岩变形及稳定情况。监测得到的围岩整体变形规律如图 2 所示。留
10、巷采用一梁两柱进行超前支护7-9,超前支护排距 1 000 mm,距离 50 m。项别最大压力平均压力切顶留巷侧支架141#38.0025.80133#38.5025.50平均38.2525.65未切顶侧支架13#35.0030.6029#43.2031.00平均39.1030.80工作面中部支架37#40.6030.9077#41.5031.00平均41.0530.95项别初压步距周压步距留巷侧141#31.024.0133#34.025.0平均32.524.5未切顶侧13#28.030.629#24.031.0平均26.030.8工作面中部37#30.018.077#33.018.0平均3
11、1.518.05-2001 巷(皮带巷)5-2002 巷(回风巷)5-200 巷工作面留巷段,长度 942 m1 088 m5-202 工作面停采线两帮移近量;顶底板变形量。2502001501005046403229251846.57超前工作面距离/m030025020015010050两帮移近量;顶底板变形量。4945382718111超前工作面距离/m06965584738312115105超前工作面距离/m250200150100500两帮移近量;顶底板变形量。1122023 年第 9 期2023 年 9 月(e)S5 测点图 2二次回采巷道围岩整体变形规律图二次回采巷道围岩变形规律统
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