2301孤岛工作面回风顺槽钻孔卸压机理研究.pdf
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1、842023 年第 8 期收稿日期 2022-12-13作者简介 王菁(1984),男,山西临猗县人,2016 年毕业于太原工业学院安全工程专业,助理工程师,现从事煤矿掘进技术工作。2301 孤岛工作面回风顺槽钻孔卸压机理研究王 菁(山西霍宝干河煤矿有限公司,山西 临汾 031400)摘 要 以干河煤矿 2301 孤岛工作面回风顺槽受采动动压影响剧烈问题为工程背景,采用理论分析、数值模拟的研究方法对回风顺槽通过在帮部钻孔来减弱巷道显现的合理参数进行研究。理论分析巷道两帮应力升高范围为 7.88 m,模拟结果表明,当钻孔深度为 10.0 m,钻孔间距为 1.0 m 时有利于获得较好的卸压效果,且
2、有利于工程施工,满足回采巷道使用要求。关键词 采煤;煤巷;动压;卸压中图分类号 TD323 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.08.028Research on the Pressure Relief Mechanism of the Return Air Channel Drilling in the 2301 Island Working FaceWang Jing(Shanxi Huobao Ganhe Coal Mine Co.,Ltd.,Shanxi Linfen 031400)Abstract:Taking the severe i
3、mpact of mining dynamic pressure on the return air channel of the 2301 isolated island working face in Ganhe Coal Mine as the engineering background,theoretical analysis and numerical simulation research methods are used to study the reasonable parameters of reducing the appearance of the roadway by
4、 drilling holes in the side of the return air passage.Theoretical analysis shows that the range of stress increase on both sides of the roadway is 7.88 m.The simulation results show that a drilling depth of 10.0 m and a drilling spacing of 1.0 m are conducive to achieving good pressure relief effect
5、 and engineering construction,meeting the requirements for the use of mining roadways.Key words:coal mining;coal roadway;dynamic pressure;pressure relief王 菁:2301 孤岛工作面回风顺槽钻孔卸压机理研究煤矿为了缓解采掘接续紧张,通常采用跳采的工作面回采顺序。但跳采的接替顺序一定会形成孤岛工作面,孤岛面为三侧采空区,一侧为采区大巷。孤岛工作面煤柱内部形成较高的应力集中及两侧工作面覆岩不断运动的现状。回采巷道受动压影响极为严重,尤其是超前支承应
6、力及侧向支承应力耦合施加的工作面前方巷道,围岩超前支护压力巨大1-4。由此,研究孤岛工作面动压煤巷围岩控制技术,对保证孤岛动压工作面安全高效开采具有极为重要的实际意义5-7。1 工程背景2301 工作面埋藏深度 423469 m,平均 450 m,位于三采区左翼,东北侧为 2303 采空区,西北侧为三采区三条系统大巷,东南侧为 2305 采空区,西南侧为老旧煤窑采空区,属于典型的孤岛工作面。2301 工作面开采 2 号煤层,煤层厚度变化不大,区间为 2.02.4 m,煤层含 1 层夹矸,结构较简单,夹矸平均厚度为 0.75 m,煤层普氏硬度为1.0。工作面设计采高为 2.2 m,工作面整体为走
7、向S63 W、倾向 SE 的背斜构造,煤层倾角 1 6,平均 3.5。2301 工作面回采巷道沿 2 号煤层底板,工作面运输与回风巷沿煤层走向方向,2301 回风巷长 555 m,断面为矩形,净宽 4.5 m,净高 2.9 m,净断面 13.05 m2。煤层伪顶为 0.75 m 的泥岩,直接顶为厚度 7.16 m 的细粒砂岩,基本顶为厚度 2.0 m的粉砂岩,直接底为厚度 4.64 m 的粉砂岩,基本底为 4.23 m 的中粒砂岩。干河煤矿 2301 工作面是三面采空的孤岛工作面,在巷道回采及工作面推进过程中,出现了明显的超前及侧向支承应力影响下的巷道大变形及煤壁片帮一系列动压影响问题8-9,
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