老矿井煤柱巷道支护方案优化设计与应用摘要：文章以红会一矿1703工作面回风巷为例，通过对煤柱巷道原有支护形式和受力状况的分析，针对原支护不足，提出新支护理念——整体耦合让均压支护，付诸实施后，取得明显支护效果，为类似地质条件煤柱巷道支护形式的选择提供了有益借鉴。关键词：煤矿；老矿井；煤柱巷道支护方案；整体耦合让均压支护；回风巷：A：TD353：1009-2374（2015）18-0155-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.0781概述---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---红会一矿开采靖远煤电股份有限公司红会煤田，属低瓦斯矿井。矿井始建于20世纪70年代初期，设计生产能力105万t/a，现核定生产能力220万t/a，矿井的采煤方法为长壁综采放顶煤采煤法。分区式多水平斜井开拓方式。锚网支护技术推广以来，红会一矿不断研究和总结，形成了适合本矿地质条件的锚网支护技术体系。但近年来，由于受小煤窑采动及地质构造的影响，巷道变形严重，回采期间需进行二次扩修，安全生产受到了严重威胁。为了解决边角煤柱工作面巷道支护难题，我矿技术研究人员与科研单位通过研究决定进行整体耦合让均压支护新技术、新工艺试验，取得理想效果。2试验巷道概况及支护现状试验巷道选在1703煤柱工作面回风巷。1703工作面煤层平均厚度9.5m，煤层倾角4°～12°，煤层普氏硬度系数f为2.5～3.8，煤层含有一层夹矸，夹矸厚度0～0.5m，岩性为粉砂质泥岩，遇水易变软、膨胀，工作面东北部是大面积小煤窑破坏区，工作面埋深326～428m。工作面回风巷与1701工作面采空区呈窄小煤柱接触，煤柱净尺寸5m，设计走向长730m，沿煤层底板布置，断面形状为半圆拱形。巷道高3.0m，宽4.0m，掘进断面10.28m2，采用锚网索支护方式，施工230m后，针对变形情况，对剩余500m巷道支护方案进行了优化。3原支护形式及存在的问题3.1原支护形式锚网索支护方式是1703回风巷之前采用的主要支护方式。顶部、帮部分别使用Φ20×2100mm和Φ20×1800mm等强度螺纹钢锚杆，锚杆间排距800×800mm，配200×200×80mm木托板及120×120×10mm金属托板；锚索采用Φ15.24×7000mm钢绞线，顶部单排布置，间距2.4m，配400mm长工字钢托梁。每根锚杆装2节K2360树脂药卷，锚索装1节K2360、2节Z2360树脂药卷加长锚固。全断面铺设12#铅丝编织的菱形网，网孔30×30mm。3.2原支护存在的问题---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---（1）由于受地质构造及小窑破坏区影响，巷道顶板下沉、帮凸、底鼓，局部巷道顶板坠包网破，锚杆托板破裂。巷道收敛变形严重，局部宽度不足3.0m，高度不足2.5m；（2）很多锚杆随围岩的变形一起变形，大部分锚杆受力不均匀，木托板被压碎，个别锚杆、锚索被拉断，导致失效。3.3巷道破坏原因分析（1）初期支护：由于锚杆的托盘与岩面没有紧贴，这样在安装的时候安装应力达不到要求，所以锚杆起不到有效的支护作用；（2）后期受力：虽然锚杆的杆体直径和强度相对较大，但锚杆在受力不够强的情况下对围岩的支护力却很小，使得锚杆与围岩的变形及受力不耦合易随着围岩发生形变，造成围岩表面出现不同程度的破碎现象，起不到理想的支护作用；（3）锚杆产品质量：假若锚杆使用与杆体强度不匹配的木托盘、铁托盘、螺母时，这样锚杆在受力时杆体也发挥不了最佳作用；（4）锚杆安装未做到及时支护及时预紧，同时没有对锚杆受力状态进行检测。4整体耦合让均压支护理念4.1耦合让均压的概念在巷道稳定控制中，我们主要通过锚杆支护系统对围岩施加主动力。利用早期的主动力支护使得围岩的强度和承载能力得以提升，进而在锚杆支护系统与围岩共同作用下保持围岩的稳定性。4.2整体耦合让均压设计理念整体耦合：个体支护体和围岩间的耦合（让压）和支护体和支护体之间的耦合（均压），所以整体耦合包括：（1）锚杆系统和围岩耦合；（2）锚索系统和围岩耦合；（3）锚杆间的耦合；（4）锚杆和锚索的耦合；（5）表面支护对耦合的影响。5整体耦合让均压支护方案5.1基本支护---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---锚杆类型：...