偃龙矿区煤层赋存状态为典型的三软煤层,河南永华能源有限公司工作面巷道原采用工字钢对棚支护,回采工作面巷道短且巷修频繁,严重影响工作面回采期间的安全,同时巷道掘进率高。永华公司三矿率先在1108回采工作面巷道中采用了29U型钢可缩型支架与松帮卸压钻孔相结合的方法,取得了良好的支护效果。 偃龙矿区位于郑州矿区,其煤层特性表现为典型的三软煤层,即煤层硬度低、顶板松软、底板软弱。这种煤层在开采过程中,巷道支护面临重大挑战。传统上,该矿区采用的是11#工字钢对棚支护方法,但在实际应用中,由于三软煤层的特性,巷道在掘进不久就会出现严重变形,需要频繁返修,影响了工作面的安全回采。同时,短小的巷道和频繁的巷修导致了高的掘进率,增加了成本并可能引发采掘失调。 针对这一问题,永华能源有限公司在1108回采工作面尝试了一种新的支护技术,即结合29U型钢可缩性支架和松帮卸压钻孔的方法。29U型钢可缩性支架是一种适应煤层变形的灵活支护结构,由棚梁和棚腿组成,能有效应对矿山压力,避免过早变形。此外,配合松帮卸压钻孔,通过钻孔释放煤体周围的压力,减轻巷道受力,进一步提高了支护效果。钻孔深度和间距经过精心设计,以确保最佳的卸压效果。 试验结果显示,1108回采工作面的巷道在采用新支护技术后,服务时间显著延长,巷道未出现返修,巷道断面保持稳定。这一成功经验不仅改善了工作面安全,也为永华公司的其他矿井提供了借鉴,如嵩山煤矿的大断面支护和综采工作面布置。 尽管如此,对于三软煤层的支护技术仍有待进一步深入研究。例如,需要更详细地了解巷道的来压规律,以优化支护强度和方式。此外,与科研机构合作,进行更系统的分析,可以提升支护技术的科学性和适用性,确保在不同地质条件下的矿井安全高效运营。 偃龙矿区的三软煤层支护技术研究是一项重要的技术创新,它结合了物理力学和工程实践,有效地解决了三软煤层巷道支护难题,提高了煤炭开采的安全性和经济效益。未来,持续的技术改进和理论探索将是保证矿区可持续发展的重要方向。
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