厚煤层综放沿空留巷“支-卸”协同围岩控制技术

作者

王东攀杨鸿智袁伟茗陈兵张博
单位

天地科技股份有限公司开采设计事业部中煤科工开采研究院有限公司煤炭科学研究总院开采研究分院
摘要

为了解决高瓦斯厚煤层条件下综放工作面沿空留巷围岩变形严重、支护难以满足留巷要求等问题，以野川煤矿3号煤层3203工作面围岩地质条件为背景，通过围岩结构和受力特征分析，提出了包括“巷内采用高强度锚索合理补强支护，高强度、高刚度、高延性巷旁支护，改造顶板结构，改善留巷应力环境”的“支-卸”协同沿空留巷围岩控制对策。采用“高强度走向交叉锚索梁+高强度、高刚度、高延性新型内外约束混凝土巷旁支护墙体+短孔水力压裂初采切顶卸压+定向水平长钻孔区域卸压”的“支-卸”协同沿空留巷围岩控制技术方案，实现了高位瓦斯抽放钻孔“一孔两用”，并进行了工程实践和矿压观测。观测结果表明：“支-卸”协同围岩控制技术显著改善了沿空留巷围岩应力环境，留巷断面收敛率约13%，墙体最大横向载荷60 kN，有效控制了厚煤层沿空留巷围岩变形，保证了墙体稳定性；复用期间巷道超前20 m范围内围岩变形量均小于60 mm，墙体稳定性良好，满足复用要求。同时，厚煤层综放沿空留巷“支-卸”协同围岩控制技术在现场的成功应用，也为其他条件下有效控制沿空留巷围岩变形提供了一种新的思路和方法。
关键词

综放沿空留巷巷内支护巷旁支护水力压裂
基金项目(Foundation)

中煤科工集团开采研究院科技创新基金面上资助项目（KCYJY-2022-MS-01）；
文章目录

1 工程概况
2 综放沿空留巷“支-卸”协同控制原理
2.1 厚煤层综放沿空留巷围岩结构运移特征
2.2 厚煤层综放沿空留巷“支-卸”协同控制对策
2.2.1 巷内合理加强支护
2.2.2 高强度、高刚度、高延性巷旁支护
2.2.3 改造顶板结构，改善留巷应力环境
3 综放沿空留巷“支-卸”协同控制技术
3.1 沿空留巷巷内支护优化
3.2 新型内外约束混凝土巷旁支护结构
3.3 初采水力压裂卸压
3.4 水平定向长钻孔卸压技术
4 矿压监测与“支-卸”协同效果分析
4.1 留巷期间
4.1.1 测站布置
4.1.2 留巷变形监测
4.1.3 锚杆(索)与墙体受力监测
4.2 留巷复用期间
5 结论
引用格式

王东攀,杨鸿智,袁伟茗,陈兵,张博.厚煤层综放沿空留巷“支-卸”协同围岩控制技术[J].采矿与岩层控制工程学报,2022,4(04):32-42.DOI:10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.20220421.001.