合理煤柱确定与巷道支护技术研究.doc

合理煤柱确定与巷道支护技术研究现场实施方案采矿工程研究院二一一年八月十七日一、研究内容1、测定工作面前方煤体应力分布状态及煤层破坏特征的分区；2、研究支承压力与巷道破坏的关系；对支承压力分布特征进行全面观测，并与正常开采矿井的支承压力分布特征进行对比研究；研究支承压力对巷道破坏的范围、强度的影响程度，建立支承压力与巷道破坏的关系；3、 煤柱破坏过程观测；4、巷道支护技术的试验研究。二、测区布置及观测参数项目实测部分主要分为三个测区，即1909工作面回风巷（一测区）、1907运输巷（二测区）和1907回风巷（三测区）。测区布置及观测任务如图1示：（1）一测区在1909工作面回风顺槽内距下阶段1907工作面煤壁100m处间隔50m设两断面，分别监测两断面处的巷道收敛情况和工字钢支护强度（压力盒）；其次，从第1断面处间距50m分别向护巷煤柱侧开挖A、B两条巷道作为支护实验区，实验巷道断面与1909回风顺槽断面相同，两实验巷道均采用锚网索联合支护，其支护参数另附。在A、B顺槽内主要观测锚杆工作阻力、两帮片帮情况，巷道收敛情况以及实验区内的动压显现情况，务必做到数据采集准确，宏观观测真实。其中，巷道收敛情况采用固定测钎的方法，主要观测巷道顶底板移近量和两帮移近量,收敛断面测点布置图如下：图2 收敛断面测点布置图在布置巷道收敛点时应注意以下几点安装要求：1、一个测点安装四个标志，将木橛子打入空内，固定牢靠，并在木橛子头安钉子挂钢卷尺。2、顶底板上下两个标志尽量设置在巷道中间，左右偏差不得超过0.3m。上下尽量在垂直线上。3、两帮左右两个标志距离底板1.30.1m，与巷道垂直。4、四个标志尽量在一个平面内。（2）二测区在1907工作面运输顺槽内采用顶板动态观测法并结合钻孔应力观测工作面超前支承压力影响范围和峰值应力位置，两动态仪分别布置在超前煤壁55m和60m处，钻孔应力计布设在超前煤壁80m处，并分别编号1#、2#。其中动态仪和钻孔应力计的支设和安装需要注意以下几点：1、动态仪应支设在巷道靠生产帮一侧，并尽量选择顶板较为平整处，以减少顶板破碎等造成的测量误差；2、为保证观测数据的连续性，动态仪支设完成后应杜绝人为挪动和碰触；3、动态仪数据每两小时采集一次，为保证数据的真实性，观测工作尽量安排责任心较强的工人负责数据采集工作，读数时视线与表盘垂直，取数应精确到0.01mm。第二测区的应力观测工作主要采用KY-15型机械式钻孔应力计，在安装时应注意以下问题：1、施工时采用直径为42或44的钻头，钻眼距地面1.21.5m，打钻时应使钻孔保持稍微仰角，以利于煤粉排出；2、在钻进过程中应注意记录卡钻、吸钻、异响和钻孔冲击等动力现象，并以此来判定该区域局部是否具有冲击危险性，时刻保持警惕，注意施工安全，发现异常及时报告；3、钻孔应力计在安装时应确定两块承载板与油压枕结合严密，借助于安装杆，保证承载板在垂直方向上与钻孔内壁紧密接触;4、为了保护观测仪器和确保应力计不被外界应力干扰，应力计安装完毕后应用速凝药卷或混凝土封孔。（3）三测区在1907工作面回风顺槽内超前80m处布置4只钻孔应力计，应力计安设在沿空侧阶段煤柱内，孔深分别为2m、4m、6m、8m，主要用于观测工作面侧向支承压力的分布范围，为阶段煤柱尺寸优化提供科学依据，其安装注意事项同测区二。除了以上在安装仪器时应注意的问题外，在日常数据采集时还应做到如下几点：1、明确所观测数据的用途，测量具有代表性的数据，即最能为观测目的服务的数据；2、观测数据要准确，尽量保证数据的精度，所测数据必须是客观事实的反应，是科学可信的；3、观测时要及时向项目负责人汇报发现的问题，如仪器工作情况，局部压力异常、煤炮等。附一、实测数据记录表附二、实验区支护参数现场实测数据统计表 日期 班次 观测人 测区一1断面顶底板间距测区二1#动态仪两帮间距2#动态仪压力盒1#应力计2断面顶底板间距2#应力计两帮间距测区三1#应力计压力盒2#应力计试验巷A顶底板间距3#应力计两帮间距4#应力计锚杆测力计工作面推进距离/m试验巷B顶底板间距两帮间距锚杆测力计备注 现场实测数据统计表 日期 班次 观测人 测区一1断面顶底板间距测区二1#动态仪两帮间距2#动态仪压力盒1#应力计2断面顶底板间距2#应力计两帮间距测区三1#应力计压力盒2#应力计试验巷A顶底板间距3#应力计两帮间距4#应力计锚杆测力计工作面推进距离/m试验巷B顶底板间距两帮间距锚杆测力计备注附：试验区巷道支护参数及断面图（1）锚杆 182000mm800mm800mm（900mm） 锚杆支护质量：锚杆锚固力不小于设计值（设计值为8.5T），锚杆预紧力不小于设计值（设计值为200Nm），锚杆间排距允许偏差100mm，锚角度不小于75，锚杆盘贴紧岩面，锚杆距底板距离不大于100