浅析小煤柱留巷及围岩控制技术

1、浅析小煤柱留巷及围岩控制技术 浅析小煤柱留巷及围岩控制技术 【摘要】随着我国经济的不断开展，对煤炭资源的需求也越来越大，我国矿井资源开采也随之不断的加快。为了提高我国矿井煤炭的采出率，加快煤炭开采面积的扩大化，竭力缓解供求关系的不平衡，宽煤柱护巷造成的煤炭损失比拟大，已经不能满足开采的需求。小煤柱留巷及围岩控制技术的推广和应用，在一定程度上缓解了这些矛盾，在增强巷道的维护力上发挥了及其重要的作用。本文通过对小煤柱留巷的稳定性评估、瓦斯排放巷矿压的结果评估以及瓦斯排放巷的二次管护来分析小煤柱留巷及围岩控制技术，以此来促进我国煤炭使用的快速开展。 【关键字】小煤柱留巷围岩控制 Abstract w

2、ith the development of Chinas economy, the demand for coal resources is more and more big, the exploitation of resources of our country coal mine also will continue to accelerate. In order to enhance the recovery rate of coal mine in China, accelerate the expansion of coal mining area, to alleviate

3、the imbalance between supply and demand, width of coal pillar to protect roadway caused by the coal loss is relatively large, has been unable to meet the needs of mining. Popularization and application of small coal pillar roadway and surrounding rock control technology, to some extent alleviate the

4、se contradictions, in the enhancement of roadway maintenance force has played its important role. Based on the small coal pillar roadways stability assessment, gas drainage roadway results evaluation and gas discharge laneway two management of small coal pillar roadway and surrounding rock control t

5、echnology, in order to promote the rapid development of Chinas use of coal. keyword small coal pillar of roadway surrounding rock contro 中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2021) 小煤柱留巷及围岩控制技术在我国煤炭开采业中起到了重要的作用，一定程度上促进了我国煤炭开采事业的长远快速的开展，保证了煤炭工作者的生命平安。 工程概况 巷道安排的方法 巷道的安排要结合工程所在地及其周边的地形地貌等一系列的具体环境来进行安排和设立。每个

6、工作面安排4个回采巷道，形成U字形的通风形状，运输顺槽、回采工作面、回风顺槽构成内部的通风方式，同时也要设置外围的通风方式，一般是由进风平巷、辅助切眼、瓦斯排放巷来组成的。在两个相邻的工作面之间要设置一条瓦斯排放巷。 工程周边地质地貌现况 一般的掘进巷道都位于山系的周边，煤层顶部还有大量的砂岩水。砂岩水是裂隙承压水，以静储量为主，易于疏干，不给条件差，容易形成富水带。煤体松软破碎，断层等结构多，这给工程的开展增加了难度，阻碍了工程的开展。 二、小煤柱留巷的稳定性评估 1、小煤柱留巷原理 围岩应力和围岩的强度对巷道的围岩的稳定性起着主要的作用，为了保证煤炭工作面的正常通风，在回采期间必须保证瓦斯

7、排放巷断面不小于8平方米。如果在回风巷和瓦斯排放巷都采用大的互巷煤柱，这样会很大程度上的造成资源的浪费，降低开采率，同时也会使得围岩的应力增大，增强瓦斯排放巷的维护力度。如果采用小煤柱留巷的，虽然在动压的影响下，不能保存最正确的效果，但是如果进行合理的支护仍然能够让小煤柱保存较高的承载能力，并且小煤柱的坍塌现象不易出现。当巷道的间距大于巷道直径的5倍时候，两个巷道之间互不影响；当巷道的间距在5倍的巷道直径和3倍巷道直径之间的时候，两巷之间最大应力不受影响，但是岩柱上的应力就会叠加起来；当巷道的间距在3倍的巷道直径和1倍巷道直径之间的时候，两巷之间的应力和岩柱的应力都会增加；当巷道的间距小于直径

8、的时候会使得巷道周围的应力集中，巷道很难维护。所以为了防止工作面的回风平巷和瓦斯排放巷产生影响，要选择小煤柱来进行留巷，来提高煤柱的稳定性。在应力场中并列存在着两个圆形的巷道，巷道的应力受到两巷道的间距的影响。 2、数值模拟的一般方案 模拟煤柱尺寸分别为5m、6m、8m、10m、15m、20m、25m、30m、35m的煤柱进行实验，瓦斯排放巷断面为4.8m*3.2m。通过对不同煤柱尺寸宽度的煤柱垂直应力的变化进行分析，从而来找出既能节约煤炭资源稳定性能又强的合理的煤柱宽度。 明确小煤柱的科学宽度 1当小煤柱宽度为35m的时候工作面回采后瓦斯排放巷应力成垂直分布，应力的最高值离瓦斯排放巷比拟远。

9、 2随着煤柱宽度的减小，煤柱的应力开始随之增大。 3当煤柱的宽度小于10m的时候，煤柱的应力呈驼峰状分布，当小煤柱的宽度慢慢减小的时候，两个驼峰的距离也会越来越近，但是小煤柱上面的应力呈减小的趋势。 4当小煤柱的宽度为5m的时候，小煤柱的应力和瓦斯排放巷上的应力相当，这个时候小煤柱很容易发生破裂，承载的能力会很低。 从以上可以看出当小煤柱的宽度在8m的时候是最恰当的，既能够到达最正确的节约能源的效果，同时稳定性能也比拟高，是最正确的宽度。 瓦斯排放巷矿压的结果评估 在回风平巷掘进期间，对煤柱为8m的小煤柱的深部位移、瓦斯排放巷的顶板锚索、左帮锚杆以及对穿锚索载荷、瓦斯排放巷的外表位移进行了观察

10、。 1、当小煤柱的基点深度加深的时候位移量也随之的增大，外表小煤柱在整体的发生变形。 2、瓦斯排放巷的顶板锚索载荷为8t，左帮锚杆载荷为5t，对穿锚索载荷为13t。通过比照可以看出对穿锚索的载荷严重的高于了其他的载荷，进一步的说明了小煤柱的整体变形。 3、在煤柱宽度为8m的时候，瓦斯排放巷底板和两帮移近量都比拟大，回风巷对瓦斯排放巷的影响比拟大，但是瓦斯排放巷的围岩整体还是比拟稳定的。 四、瓦斯排放巷的二次管护 由于受到煤矿地理环境的影响，瓦斯排放巷围岩破坏比拟严重，为了保证巷道的维护效 果，必须对瓦斯排放巷破碎的岩层进行二次的管护。 1、顶板支护，在原有的锚索和锚杆破断的地方重新的补打。 2

11、、右帮，在瓦斯排放巷的右帮每两排的锚杆之间补打一排3根锚杆，以此来进行第二次的管护。 3、左帮，在瓦斯排放巷的左帮每排补打2根对穿锚索，每排锚索的中间补打一排3根的锚杆，进行二次管护。 【总结】 小煤柱留巷及围岩控制技术的使用一定程度上促进了我国煤炭事业的开展，为我国煤炭工作者提供了一个平安的工作环境。小煤柱留巷技术主要是通过分析回采工作面的应力的变化来选择适宜的煤柱宽度，这样不仅仅可以节约煤炭资源，提高煤炭的开采率，同时在合理的管护下，小煤柱通过动压影响采空区侧向老顶的调整过程又保证了巷道的整体稳定。巷道围岩采用对锚杆的增加和补打的方法保证了巷道围岩的剩余强度，适应了围岩的大变形，为煤炭开采工作提供了一个平安正常的生产状态，很大程度上降低了机械事故发生的次数，同时瓦斯的排放速度加快了，也可以快速的进行回采，从而提高了工作的效率，减少了工作前期压力对两项的