? 岱莊煤礦位于山東濟寧煤田(東區(qū))北部,其主采煤層為3上煤層,平均厚度2.53m,其頂板巖性以粉沙巖為主,次為泥巖。礦井采用綜合機械化一次采全高的采煤方法;在村莊非壓煤區(qū)采用長壁工作面布置,在村莊壓煤區(qū)采用短壁條采工作面布置。
1 礦井煤層賦存地質條件
??? 礦井現(xiàn)開采二迭統(tǒng)山西組的3上層煤。3上主煤層純煤厚為0~4.99m,礦井平均厚度為2.03m,在可采范圍內平均厚度達2.53m;傾角00~120,平均50;該煤層黑色,棕黑色條痕,瀝青~弱玻璃光澤,細~中條帶狀構造,層狀結構,內外生裂隙均較發(fā)育,結構簡單,一般含一層夾石,最多含四層,夾矸巖性以泥巖為主。
2 岱莊礦巷道布置與圍巖情況
??? 岱莊礦工作面順槽沿煤層頂板布置。煤層頂板裂隙發(fā)育,節(jié)理多,為復合頂板。頂板以粉砂巖為主,次為泥巖、中砂巖和細砂巖,厚0.25m~30.59m,平均4.07m,局部見泥巖或粉砂巖尾頂一層,厚0.20一0.53m。抗壓強度:粉砂巖33.1~64.5MPa,中砂巖60~114. 9MPa,平均79.6MPa;泥巖44.8~55.5MPa,平均50.2MPa,底板以粉砂巖為主,次為泥巖,厚0.54~15.46m,平均2.88m,偶見泥巖底,0.22~0.50m,抗壓
強度44.8~55.5MPa。頂板圍巖的抗壓強度比較低,屬于不穩(wěn)定巖層。
3 1301上幫面礦壓觀測資料分析
??? 1301上幫面東側與已回采結束的1301工作面相距10m,西側與隔有莊頭支斷層的1305工作面相鄰。
??? 工作面支護方式:錨網(wǎng)索聯(lián)合支護。
??? 頂部支護:采用Φ18mm無縱筋全螺紋鋼樹脂錨桿,長2300mm,錨桿間排距800×800mm,每排錨桿為5根,每孔用藥卷CK2350二塊,金屬網(wǎng)規(guī)格為3700 x 950mm,鋼梯規(guī)格為3700 x 60mm。
??? 兩幫支護:Φ18mm無縱筋全螺紋鋼樹脂錨桿,長1500mm,錨桿間排距1000×1200mm,每排錨桿為2根,每孔用藥卷CK2350一塊,金屬網(wǎng)采用1500×130mm,鋼梯采用1500×60mm。
??? 錨桿排列形式為矩形排列,金屬網(wǎng)由Φ4mm的冷拔鋼筋制作,網(wǎng)格為50×50mm,網(wǎng)片搭接長度為100mm,鋼梯由Φ12mm圓鋼焊接制作。
??? 錨索支護:錨索沿巷道掘進方向軸向單排布置,排距3.7m,錨索采用由Φ15.24mm的低松馳預應力鋼絞線截制而成,長4.5m,每條錨索梁兩條索,每孔裝人樹脂藥卷CK2350三支。錨索梁用礦10#槽鋼加工制作而成,長2.0m,索孔間距1.4m。
??? 軌道順槽在掘進400m后和回采過程中壓力大,頂幫變形較大,給生產(chǎn)造成較大影響。
??? 2001年8~9月對1301上幫面進行了礦壓觀測,見表1。
?3.1周期來壓步距
??? 由表中可以看出:軌道巷和皮帶巷礦壓顯現(xiàn)規(guī)律基本一致,但是,由于軌道外側是1301工作面已采區(qū),而皮帶巷外側是實體煤,所以皮帶巷的礦壓顯現(xiàn)遠沒有軌道巷明顯,其頂板最大下沉速度僅為軌道巷的1/3~1/2。且老頂斷裂大多位于煤壁前方4~8m范圍內,以4m范圍為多,而軌道巷老頂初次斷裂在8~12m,其余均在8m范圍內。
3.2超前支撐力分布
??? 超前支承壓力高峰區(qū)約在煤壁前方8~12m,超前巷道圍巖破壞區(qū)約在自煤壁向前方8m左右,應當重視加強該段巷道的超前支護。
3.3巷道固定點收斂變形分析
??? 軌道巷收斂變形數(shù)據(jù)自9月3日至9月14日測定看出:軌道巷兩幫累計移近量達到306mm,頂?shù)滓平績H為35mm。說明煤層擠出現(xiàn)象嚴重,應該加強兩幫煤層的支護。
??? 工作面回采過程中的超前影響約在70~80m范圍內,頂板下沉速度顯著增加的范圍在工作面前方20~30m。
??? 皮帶巷兩幫累計移近量為19mm,與軌道巷相比大為減少,說明實體煤的支撐作用導致皮帶巷收斂變形減弱。