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超前锚杆群支护技术在掘进破碎煤体时的应用

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超前锚杆群支护技术在掘进破碎煤体时的应用2015年第2期煤矿支护45超前锚杆群支护技术在掘进破碎煤体时的应用季峰[开滦集团公司唐山矿业分公司,河北唐山0630003摘要唐山矿业分公司现已进入深部开采,由于矿山压力大,造成巷道顶板破碎,严重影响了掘进速度和回采进度。为此,采取了预先向掘进前方破碎的煤体中安设1个锚杆群,各锚杆与破碎煤体之间相互作用形成统一的承载结构的施工方案。施工实践表明,超前锚杆支护提高了掘进前方煤体的承载能力,在短时间内(完成架金属支架的工序过程所需的时间)使掘进前方煤体不至于发生大面积的片帮与冒顶情况。关键词矿山压力破碎煤体掘进超前锚杆1引言唐山矿业分公司是有着130年开采历史的矿井,采深已达到一950m。矿井在深部开采过程中,由于地质条件复杂,矿山压力大,增加了回采和掘进难度。掘进二区在掘进T493工作面运煤巷时遇到因矿山压力大而至破碎的煤体,应用先打超前锚杆再进行掘进的新技术,获得了成功,并取得了显著的经济效益。2掘进面地质概况T493工作面位于铁三采区,为本采区第3个掘进工作面。煤层倾角为5~27。,平均倾角为l6。。所采煤层为8、9煤层的合区,平均厚度为10m。煤层节理和层理发育,初步设计采用综合机械化放顶煤开采。8、9合煤岩性特征为半亮半暗型,中间夹有炭质泥岩2~3层,厚度为0.2~1.36m,夹石不连续,几处局部出现。3掘进速度对顶板及前方煤壁的影响工作面推进速度对前方煤壁及顶板破碎程度的影响存在一个函数关系,可用V表示前方煤壁及顶板破碎程度、t表示与工作面推进速度有关的因素。如图1所示。t时间点所对应的P点表示掘进前方煤体破碎到已无法承压的程度,开始片帮、冒顶;tz时间点所对应的Q点表示掘进前方煤体大面积的片帮、冒顶,已经达到最严重的程度。图1掘进速度对前方煤体的影响示意图46煤矿支护2015年第2期在T493运煤巷掘进过程中就遇到此类现象:当掘进工作面推进速度比较慢时,前方煤体容易出现大面积的片帮和冒顶情况等不利于掘进的矿山压力显现的现象;当掘进工作面推进速度加快时,前方煤体状况明显好转。在岩(煤)体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力的重新分布,一般将巷道两侧及前方煤体改变后的切向应力增高的部分称为支撑压力。掘进工作面前后的支撑压力状态如图2所示。将掘进工作面前后的支撑压力状态分为应力降低区b(减压区)、应力增高区a(增压区)

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