综采工作面过断层围岩控制技术_禹洋.pdf
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1、782023 年第 2 期收稿日期 2022-08-08作者简介 禹洋(1988),男,山西霍州人,2016 年毕业于山西大同大学采矿工程专业,本科,工程师,现就职于山西焦煤霍州煤电店坪煤矿,从事煤矿安全生产管理工作。综采工作面过断层围岩控制技术禹 洋(山西焦煤霍州煤电店坪煤矿,山西 吕梁 033102)摘 要 店坪煤矿 302 工作面俯斜过断层回采期间,受回采工艺以及构造应力影响,俯斜段顶板稳定性差,支架支护难度大,出现局部冒漏现象。分析了断层区围岩破碎机理,并对俯斜段围岩采取注浆加固以及梯形锚索梁联合支护技术。实际应用效果表明:支护优化后断层区围岩失稳现象得到了有效控制,避免了围岩破碎垮落
2、事故发生。关键词 综采;断层;俯斜;加固中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.02.029Control Technology of Surrounding Rock Passing Through Fault in Fully Mechanized Mining FaceYu Yang(Shanxi Coking Coal Huozhou Coal and Power Diandianping Coal Mine,Shanxi Lliang 033102)Abstract:During the mining period
3、of the 302 working face inclined through fault in Diandianping Coal Mine,due to the influence of the mining technology and tectonic stress,the roof stability of inclined section is poor,support is difficult,and local leakage occurs.The crushing mechanism of the surrounding rock in the fault zone is
4、analyzed,and the combined support technology of the grouting reinforcement and trapezoidal anchor cable beam is adopted for the surrounding rock in the inclined section.The practical application results show that the instability phenomenon of surrounding rock in fault area is effectively controlled
5、after support optimization,and the occurrence of surrounding rock fragmentation and collapse accident is avoided.Key words:fully mechanized mining;fault;inclined;reinforcement禹 洋:综采工作面过断层围岩控制技术禹 洋:综采工作面过断层围岩控制技术1 概述山西焦煤霍州煤电店坪煤矿 302 工作面布置在三采区西翼,东部为井田边界,西部为三采区运输巷、皮带巷、回风巷,南部为实煤区,北部为 210工作面(已回采)。工作面上覆对应
6、为3煤层采空区,层间距为 57 m。302 工作面走向长 1744 m,倾斜长220 m,回采煤层为 5#层,煤层总厚 2.63.8 m,平均3.1 m。煤层倾角312,平均7,结构复杂,发育有两层夹石。工作面直接底为 7.77 m 的灰白色细粒砂岩,成分以石英为主,其次是长石、云母。302 工作面顺槽均沿 5#煤层顶底板掘进,巷道为矩形断面,宽度为 4.8 m,高度为 3.0 m,顶板采用锚网梁+锚索复合支护。302 工作面回采期间预计揭露 12 条正断层,陷落柱 4 条,断层平均落差为 1.8 m,倾角为 52。其中工作面前期回采已揭露 4 条断层,最大落差为1.2 m。工作面回采至 50
7、5 m 时,位于工作面尾部揭露 F5 正断层,断层落差为 3.0 m,倾角为 52,前方为下降盘。受断层牵引影响,工作面尾部煤壁片帮严重,造成端面距加大,端面以及尾部三角煤柱破碎严重。位于 92#99#支架前方端面距达 1.6 m,位于 82#104#支架前方煤壁片帮长度达 27 m,86#88#支架前方顶板已出现小范围冒漏。2 过 F5 断层回采工艺及需要关注的问题2.1 过 F5 断层回采工艺由于工作面揭露的 F5 断层落差大,采用传统强行破岩法过断层时破岩量大、断层区煤柱回采率低,研究决定采用俯斜回采工艺过 F5 断层。采煤机从 75#支架开始以 12俯角下山回采,俯斜回采期间对工作面伪
8、斜进行微调,每俯斜长度792023 年第 2 期禹 洋:综采工作面过断层围岩控制技术禹 洋:综采工作面过断层围岩控制技术达 10 m 时及时超前分段移架,俯斜回采时对断层下盘预留顶煤,当工作面俯斜回采 20 m 后完全揭露下盘煤体时采煤机以近水平角度回采。2.2 过断层需要关注的问题(1)回采工艺影响。302 工作面过 F5 断层时采用俯斜回采工艺,从 75#支架开始预留顶煤,预留顶煤厚度在 01.2 m。由于工作面回采的 5#煤层结构复杂,煤体内含多层夹矸,煤层在夹矸作用下出现分层、分叉现象,整体连续稳定性降低,5#煤岩体单轴抗压强度低于 20 MPa,俯斜回采时顶煤预留难度大,易垮落破碎。
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