榆家梁煤矿沿空掘巷围岩稳定性及支护技术分析

摘要

沿空掘巷开采工艺可以大幅提高开采效率和利用率，本文对沿空掘巷的支护技术及围岩稳定性分析，并以榆家梁煤矿为工业试验，针对沿空掘巷现有问题，对以下几个方面进行研究。
　　（1）分析沿空掘巷围岩稳定性的因素。采深、采厚、原岩应力、直接顶和基本顶的力学性质均会影响沿空掘巷围岩稳定性，通过模拟分析发现，当锚杆预紧力增大到20kN，围岩控制效果较理想；并且煤柱内垂直应力峰值随着煤柱宽度的增大而不断增大。
　　（2）分析沿空掘巷支护方式。建立基本顶受力模型及挠度函数，发现基本顶下沉变形值在各处均不断增大；对沿空巷道掘进后基本顶岩层有着明显的应力集中，同等掘进距离，基本顶下沉与工作面距离成反比。提出三种“锚杆+锚索网”的主动支护方式，经对比确定52402工作面最终支护方案。
　　（3）对榆家梁煤矿52402沿空掘巷中的困难点进行说明。巷道开采过程中主要的问题为水患、片帮、通风管理、顶板控制等，针对遇到的上述问题，逐一阐述应对措施，使日均进尺由原来的15m/日提高到了40m/日，极大提升掘进速度，维护了正常的连续生产。
　　（4）以52402综采面进行工业试验，分析52402综采面的煤层和地质条件。煤层为稳定煤层，其煤厚变异系数8.5%；巷道围岩在开始掘进30d至35d左右不再变化，根据三测点顶底板变形量、煤柱侧巷帮变形量、实体煤侧巷帮变形量均值对比发现，巷道顶底板的下沉量最大约149.8mm。巷道掘进25d左右后，其内变形速率达到峰值，且顶板的下沉速率达到15.7mm/d。

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