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【摘要】:由于盛远煤矿设计开采的4#、8#煤层为自然煤层,若采用沿空掘巷开采,可能导致原采空区煤层自然的安全威胁,根据矿井实际情况,近年来矿主要采用留设窄小煤柱进行开采,为防止煤柱漏风,矿采用对煤柱进行注浆的方法对煤柱进行加固,既解决掘进过程中防突和煤层自然发火问题,同时也最大限度地减少了煤炭资源的丢失。
【关键词】:矿井煤柱留 锚网喷注技术
1、矿井概况
盛远煤矿位于六盘水市钟山区大湾镇和毕节地区威宁县东风镇境内,属国有独资企业。矿井于1966年8月开工建设,1974年10月移交“试生产”,1975年12月正式投产,矿井设计生产能力90万吨/年,服务年限79年。
矿井处于二塘向斜北东翼浅部,开采煤层为二迭系上统龙潭煤组,可采及局部可采煤层为9层,即2#、3#、4#、5#、7#、8#、9#、11#、12#煤层,煤层总厚度在12.5~18.48m,煤层倾角8~10°。矿井设计开采煤层为4#、8#和11#煤层。设计开采的煤层均属可以抽放的突出煤层;4#、8#煤层为自然煤层,11#煤层为不易燃煤层。
2、矿井煤柱留设情况
矿井采用平硐上、下山开拓方式,主井八一平硐布置在+1800m水平,开采方式为走向长壁后退式综合机械化开采,顶板管理方法为全部垮落法。2000年以前工作面布置走向长基本为300~800m,倾斜宽160m左右。阶段煤柱留设为20m。2000年~2007年之间矿根据开采煤层顶底板及煤层本身结构,将阶段煤柱缩小为8~9m,2007年后进一步解决煤层防突问题,阶段煤柱改为4~6m。
工作面布置要求:
1、上煤层第一个工作面的布置比其他工作面布置大(走向长及倾斜宽)10—20m。
2、 按《防治煤与瓦斯突出规定》要求,下煤层工作面回风巷、运输巷和下煤层第二个工作面回风巷充分布置在上煤层工作保护范围内。
3、 回采前提前对运输巷下帮钻场进行封闭加固。
见矿井煤柱留设示意图1所示。
3、锚网喷注技术
由于阶段煤柱为窄小煤柱,受采动影响巷道围岩结构受到一定程度破坏,巷道掘进过程中片帮、漏冒顶塌方严重,同时由于采动裂隙的产生采空区漏风现象严重,为煤层防灭火工作治理带来了一定的难题,在巷道掘进过程中采用锚网索喷注浆充分解决以上难题,掘进过程中必须同时对运输巷回风巷上、下帮进行注浆加固。
3.1注浆孔布置的确定
根据(集团)公司规定采掘工作面进回风巷断层不小于12.0m?。因而该矿确定巷宽为4.5m,巷高为2.65m,巷道顶板采用4.2m“W”型钢带配合6棵2.5m长Φ21.5mm树脂锚杆支护顶板;锚杆间、排距
0.8m×1 m,当顶板破碎或顶板压力大时,采用1.4m×0.9m钢筋网及4.2m“W”型钢带配合2.5m长Φ21.5mm树脂锚杆配合6m长、Φ21.5mm的锚索对顶板进行加强支护,锚索间、排距2m×2m,锚杆每孔采用3节以上的锚固剂,锚索每孔采用5节以上的锚固剂;巷帮根据巷道高度、上下帮各选用3根长2.0mΦ15.2mm注浆管注浆后加锚网对巷帮进行支护,见巷道断面图2。
3.2注浆施工工巷
① 顶锚注浆管埋设:
巷道顶板注浆管随顶锚索施工进行埋设,先用Φ42mm顶锚杆钎子施工1米长的孔,再沿该孔用Φ35mm顶锚杆钎子施工5米深锚索眼,装5~6节树脂药卷。安装锚索,待凝固4~5分钟后装“z”型Φ10mm弯曲注浆管,再装锚索托盘(240×240、厚10mm铁板),在托板上装适量的用水拌湿水泥泥浆,紧固锚索托板之后再用注浆机注浆,巷道断面顶板支护图3。
②帮注浆管的埋设:
帮注浆管采用Φ15mm(根据帮压可远大直径和管壁较厚的注浆管)长2m的预制注浆管埋设,注浆管一端工丝100~150mm长,距工丝端1.0m钻Φ2mm适量孔,将注浆管埋入已施工帮锚网孔中,然后用棉砂拌马利散(A、B料按1:1混合)封孔大于400mm深,确保封孔质量,见巷帮支护图4。
③注浆:注浆采用水泥单液浆,水泥采用425#普通硅酸盐水泥,水泥和水的配合比为水泥:水=1.4:1(重量配合比),必须将浆液搅拌均匀后方能注浆,先注两帮底眼,再按从帮到顶的顺序逐根进行注浆,注浆终压设计为2Mpa,根据现场注浆量可适当调整注浆终压,但最大不得超过4Mpa,若因封孔不好而漏浆,必须及时补漏后方可再注,直至达到设计要求。
4、 结 语
采用锚网索注喷与窄小煤柱开采技术,既减少了煤炭资源丢失;同时下一煤层及下一区段掘进巷均布置在保护范围内和卸载范围内,提高了巷道掘进单进。
采用上述方法留有小煤柱,虽然对下一煤层产生了未解放带,但该未解放带距下煤层下工作面回风巷较近,便于抽放,因而以上方法布置工作面对突出煤层群的开采具有一定价值。由于对巷道帮、顶进行喷注浆,巷道变形小,延长巷道服务周期,减少了对井巷维护的劳动力和费用。
参考文献:
《防治煤与瓦斯突出规定》及读本
【关键词】:矿井煤柱留 锚网喷注技术
1、矿井概况
盛远煤矿位于六盘水市钟山区大湾镇和毕节地区威宁县东风镇境内,属国有独资企业。矿井于1966年8月开工建设,1974年10月移交“试生产”,1975年12月正式投产,矿井设计生产能力90万吨/年,服务年限79年。
矿井处于二塘向斜北东翼浅部,开采煤层为二迭系上统龙潭煤组,可采及局部可采煤层为9层,即2#、3#、4#、5#、7#、8#、9#、11#、12#煤层,煤层总厚度在12.5~18.48m,煤层倾角8~10°。矿井设计开采煤层为4#、8#和11#煤层。设计开采的煤层均属可以抽放的突出煤层;4#、8#煤层为自然煤层,11#煤层为不易燃煤层。
2、矿井煤柱留设情况
矿井采用平硐上、下山开拓方式,主井八一平硐布置在+1800m水平,开采方式为走向长壁后退式综合机械化开采,顶板管理方法为全部垮落法。2000年以前工作面布置走向长基本为300~800m,倾斜宽160m左右。阶段煤柱留设为20m。2000年~2007年之间矿根据开采煤层顶底板及煤层本身结构,将阶段煤柱缩小为8~9m,2007年后进一步解决煤层防突问题,阶段煤柱改为4~6m。
工作面布置要求:
1、上煤层第一个工作面的布置比其他工作面布置大(走向长及倾斜宽)10—20m。
2、 按《防治煤与瓦斯突出规定》要求,下煤层工作面回风巷、运输巷和下煤层第二个工作面回风巷充分布置在上煤层工作保护范围内。
3、 回采前提前对运输巷下帮钻场进行封闭加固。
见矿井煤柱留设示意图1所示。
3、锚网喷注技术
由于阶段煤柱为窄小煤柱,受采动影响巷道围岩结构受到一定程度破坏,巷道掘进过程中片帮、漏冒顶塌方严重,同时由于采动裂隙的产生采空区漏风现象严重,为煤层防灭火工作治理带来了一定的难题,在巷道掘进过程中采用锚网索喷注浆充分解决以上难题,掘进过程中必须同时对运输巷回风巷上、下帮进行注浆加固。
3.1注浆孔布置的确定
根据(集团)公司规定采掘工作面进回风巷断层不小于12.0m?。因而该矿确定巷宽为4.5m,巷高为2.65m,巷道顶板采用4.2m“W”型钢带配合6棵2.5m长Φ21.5mm树脂锚杆支护顶板;锚杆间、排距
0.8m×1 m,当顶板破碎或顶板压力大时,采用1.4m×0.9m钢筋网及4.2m“W”型钢带配合2.5m长Φ21.5mm树脂锚杆配合6m长、Φ21.5mm的锚索对顶板进行加强支护,锚索间、排距2m×2m,锚杆每孔采用3节以上的锚固剂,锚索每孔采用5节以上的锚固剂;巷帮根据巷道高度、上下帮各选用3根长2.0mΦ15.2mm注浆管注浆后加锚网对巷帮进行支护,见巷道断面图2。
3.2注浆施工工巷
① 顶锚注浆管埋设:
巷道顶板注浆管随顶锚索施工进行埋设,先用Φ42mm顶锚杆钎子施工1米长的孔,再沿该孔用Φ35mm顶锚杆钎子施工5米深锚索眼,装5~6节树脂药卷。安装锚索,待凝固4~5分钟后装“z”型Φ10mm弯曲注浆管,再装锚索托盘(240×240、厚10mm铁板),在托板上装适量的用水拌湿水泥泥浆,紧固锚索托板之后再用注浆机注浆,巷道断面顶板支护图3。
②帮注浆管的埋设:
帮注浆管采用Φ15mm(根据帮压可远大直径和管壁较厚的注浆管)长2m的预制注浆管埋设,注浆管一端工丝100~150mm长,距工丝端1.0m钻Φ2mm适量孔,将注浆管埋入已施工帮锚网孔中,然后用棉砂拌马利散(A、B料按1:1混合)封孔大于400mm深,确保封孔质量,见巷帮支护图4。
③注浆:注浆采用水泥单液浆,水泥采用425#普通硅酸盐水泥,水泥和水的配合比为水泥:水=1.4:1(重量配合比),必须将浆液搅拌均匀后方能注浆,先注两帮底眼,再按从帮到顶的顺序逐根进行注浆,注浆终压设计为2Mpa,根据现场注浆量可适当调整注浆终压,但最大不得超过4Mpa,若因封孔不好而漏浆,必须及时补漏后方可再注,直至达到设计要求。
4、 结 语
采用锚网索注喷与窄小煤柱开采技术,既减少了煤炭资源丢失;同时下一煤层及下一区段掘进巷均布置在保护范围内和卸载范围内,提高了巷道掘进单进。
采用上述方法留有小煤柱,虽然对下一煤层产生了未解放带,但该未解放带距下煤层下工作面回风巷较近,便于抽放,因而以上方法布置工作面对突出煤层群的开采具有一定价值。由于对巷道帮、顶进行喷注浆,巷道变形小,延长巷道服务周期,减少了对井巷维护的劳动力和费用。
参考文献:
《防治煤与瓦斯突出规定》及读本