曉南礦召開“110工法”階段性總結(jié)研討會(huì)
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為確保曉南礦“110工法”的順利實(shí)施，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為下一步工作提供指導(dǎo)。曉南礦于1月5日組織中國(guó)礦大、工程地測(cè)大隊(duì)、生產(chǎn)科、刨煤隊(duì)、綜維隊(duì)等相關(guān)單位負(fù)責(zé)人及礦相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)召開了“110工法”階段性總結(jié)研討會(huì)，會(huì)議由曉南礦礦長(zhǎng)石振文主持。
2019年12月2日至2020年1月1日曉南礦N1-1502運(yùn)順“110工法”留巷110m，恒阻錨索施工802根，其中切縫側(cè)恒阻錨索施工574根，516.6m；巷中側(cè)恒阻錨索施工228根，410.4m；切縫鉆孔施工822個(gè)，411m、切縫爆破734個(gè)，367m；擋矸U型鋼施工189組；設(shè)立礦壓監(jiān)測(cè)站6站，對(duì)恒阻錨索受力及變形、單體受力及縮量、巷道表面位移、碎石幫側(cè)向力、頂板離層進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)。通過對(duì)近一個(gè)月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析得出如下結(jié)論：
1 、支架工作阻力
?（1）沿工作面傾向長(zhǎng)度，壓力呈明顯的分區(qū)特征。
（2）切縫側(cè)卸壓顯著，其液壓支架平均壓力為16.16 MPa，影響范圍0-20 m；工作面中部受切縫的影響，液壓支架平均壓力為20.45 MPa，影響范圍20-100 m；工作面右側(cè)未受切縫的影響，液壓支架平均壓力為25.78 MPa，范圍100-210 m。
（3）切縫側(cè)平均壓力比工作面中部區(qū)域降低約21%，相對(duì)未切縫側(cè)壓力降低約37%。
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圖1 工作面壓力分布
2 、恒阻錨索受力規(guī)律
根據(jù)工作面推進(jìn)情況和錨索應(yīng)力計(jì)布置情況，選擇 3#測(cè)站恒阻錨索應(yīng)力監(jiān)測(cè)為典型監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析。3#測(cè)點(diǎn)距留巷開始位置50m，錨索應(yīng)力計(jì)的錨索受力變化曲線如圖2所示。
通過曲線分析可以得到錨索應(yīng)力變化的具體情況，曲線增大起始位置為超前工作面15m處，工作面回采過后，錨索受力開始增加，滯后工作面30m處時(shí)錨索受力達(dá)到350KN，之后錨索受力變化不大。
工作面的推進(jìn)產(chǎn)生的超前集中應(yīng)力對(duì)錨索受力產(chǎn)生輕微影響， 3#測(cè)點(diǎn)超前工作面 15m 位置錨索受力有輕微升高，超前10m升高開始明顯，分析原因主要是頂板條件完整堅(jiān)硬，預(yù)裂切縫切斷了部分應(yīng)力傳遞，巷道中超前壓力顯現(xiàn)不明顯。
圖2 3#錨索應(yīng)力值變化曲線
3 、臨時(shí)支護(hù)單體受力規(guī)律
選擇 2#測(cè)站滯后單體支柱壓力為典型進(jìn)行分析，其位置距開始留巷 30m，滯后單體支柱壓力變化曲線如圖3所示。
圖3 2#測(cè)站單體受力變化曲線
（1）通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，相同斷面情況下，越靠近切縫側(cè)滯后單體支柱壓力增量越大，單體逐漸遠(yuǎn)離工作面的過程中，靠近切縫側(cè)單體壓力由 18.1MPa 增加至 22.4MPa，壓力增幅為 4.3MPa， 而靠近巷中側(cè)的單體壓力由 12MPa 增加至 15MPa，壓力增幅為 3MPa，其它單體有類似規(guī)律，這與切縫側(cè)頂板下沉量較大相對(duì)應(yīng)。
（2）切縫側(cè)滯后工作面 32m 之內(nèi)，單體壓力出現(xiàn)波動(dòng)，滯后工作面32m后穩(wěn)定在23MPa，分析原因是底鼓和頂板來壓多重因素的影響。巷中側(cè)單體壓力滯后工作面19m處時(shí)壓力穩(wěn)定，說明巷中側(cè)單體壓力受頂板壓力影響小于切縫側(cè)單體。
（3）兩列單體達(dá)到穩(wěn)定壓力值后，巷中側(cè)單體壓力波動(dòng)明顯大于切縫側(cè)，分析原因是巷中側(cè)底鼓量大于切縫側(cè)，造成巷中側(cè)單體壓力出現(xiàn)波動(dòng)較大。
4 、巷道圍巖變形規(guī)律
巷道開挖及切頂作業(yè)破壞了巷道周圍巖體中原始地應(yīng)力的平衡狀態(tài)，圍巖應(yīng)力重新分布，并伴隨著圍巖的變形與破壞。采用切頂成巷技術(shù)后，巷旁由實(shí)體煤變?yōu)樗缮㈨肥?，圍巖會(huì)發(fā)生變形以尋求穩(wěn)定。對(duì)留巷段不同位置進(jìn)行布點(diǎn)觀測(cè)，主要監(jiān)測(cè)靠近切縫側(cè)和靠近煤柱側(cè)巷道頂?shù)装遄冃吻闆r巷道，變形監(jiān)測(cè)及分析以#1測(cè)站為典型監(jiān)測(cè)過程分析。
圖4 ?#1測(cè)站巷道變形監(jiān)測(cè)曲線
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圖5 ?#1測(cè)站巷道總收斂監(jiān)測(cè)曲線
圖6 ?#1測(cè)站底鼓監(jiān)測(cè)曲線
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圖7 ?#1測(cè)站頂板下沉監(jiān)測(cè)曲線
圖8 ?底鼓嚴(yán)重
圖9? 底板松軟
（1）巷道變形呈非對(duì)稱變形特征。切縫側(cè)、巷道中部、實(shí)體煤側(cè)的巷道頂?shù)装迨諗苛?、頂板下沉量、底鼓量均不同?1測(cè)站切縫側(cè)、巷道中部、實(shí)體煤側(cè)頂板下沉量分別為 115 mm、102 mm、 95 mm，切縫側(cè)下沉最大，實(shí)體煤側(cè)下沉最小；底鼓量分別為 263 mm、240 mm、 310 mm，最大底鼓發(fā)生在實(shí)體煤側(cè)。因此，其總變形量分別為 378 mm、342 mm、 405 mm，巷道總變形量最大值位于實(shí)體煤側(cè)。巷道變形主要為底鼓，切縫側(cè)、巷道中部、實(shí)體煤側(cè)的底鼓占巷道總變形比例分別為69.5%、70.2%、76.5%。
（2）#3測(cè)站（距離留巷起點(diǎn)40 m）變形量最大。目前位于架后70 m處，其切縫側(cè)、巷道中部、實(shí)體煤側(cè)的底鼓量分別為 410 mm、530 mm、 650 mm；頂板下沉量分別為 85 mm、76 mm、 70 mm 。巷道變形仍為穩(wěn)定。
（3）綜合來看， 巷道頂?shù)装迨諗孔冃未笾驴煞譃槿齻€(gè)階段：第一個(gè)階段為架后約0-20 m，此段內(nèi)基本頂發(fā)生彎曲下沉，但尚未斷裂，底板巖體在端頭支架的約束下底鼓緩慢，因此，巷道總變形緩慢增加；第二階段為架后20-90 m，基本頂發(fā)生回轉(zhuǎn)斷裂，采空區(qū)矸石未壓實(shí)，底部巖體在兩側(cè)支承應(yīng)力作用下發(fā)生底鼓，尤其是實(shí)體煤一側(cè)集中應(yīng)力較大，因此，巷道總變形快速增大；第三階段為架后90 m以后，采空區(qū)矸石逐漸壓實(shí)，頂板下沉速度顯著降低，趨于穩(wěn)定，但是，巷道底部巖體仍為穩(wěn)定，持續(xù)發(fā)生緩慢底鼓，因此，巷道總變形仍緩慢進(jìn)行。
（4）以每天變形量不超過 3mm 為巷道變形趨于穩(wěn)定的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。則在架后80-100 m范圍后，頂板運(yùn)動(dòng)趨于穩(wěn)定，然而，底鼓仍在緩慢發(fā)生，巷道變形仍未穩(wěn)定。
5 、階段總結(jié)及應(yīng)對(duì)措施
1、滯后工作面110m，頂板壓力和頂板變形趨于穩(wěn)定，但巷道持續(xù)底鼓嚴(yán)重，巷道總變形仍未穩(wěn)定。
2、方案設(shè)計(jì)中初定留巷150m回撤臨時(shí)支護(hù)，但考慮到N1-1502工作面運(yùn)輸順槽巷道斷面大（寬5.6m），底鼓嚴(yán)重，巷道變形仍未穩(wěn)定。建議第一次回撤時(shí)間調(diào)整為滯后工作面250—300m，后根據(jù)巷道變形情況可逐步減少臨時(shí)支護(hù)距離。
3、繼續(xù)巷道頂?shù)装逡平?、頂板下沉量、底鼓量監(jiān)測(cè)。
4、距停采線300m處切縫鉆孔深度調(diào)整為4.5m，裝藥參數(shù)調(diào)整為3+2，封泥1.5m；恒阻錨索長(zhǎng)度調(diào)整為6.5m。
5、保證施工質(zhì)量，尤其恒阻錨索外露長(zhǎng)度不能超過300mm；加強(qiáng)巡視，及時(shí)更換漏液失效單體。
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