关于煤矿3号煤层巷道支护优化技术的研究

应用技■　平均为３．６１　ｍ，根据柱状图显示，２号煤层平均厚　度３．２５　ｍ，２号煤直接顶为砂质泥岩，厚２．２７　ＩＴＩ，　属较稳定岩层。　工作面上部为２２４１５，２２４１７，３２３０２工作面　采空区，预计有三处采空区积水，积水量分别为　１　５０８　ｍ３，１　２１９　ｍ　，３１１　ｍ３，对掘进施工有较大影　响。３号煤层直接顶中粒砂岩为弱含水层，２号、３　号煤层间距仅４．８　ｍ，施工过程中遇地质构造及顶　板破碎带时会有淋水渗出，对掘进有一定的影响。　工作面掘进过程中，对３３４１９工作面采空区积水及　时进行探放。　３　３号煤层的巷道布置　３３４１９工作面所掘巷道均属北四采区３号煤　层。属１０５１水平。正巷设计长度为８８５　ＩＴＩ，联络巷　设计长度为３５　ｍ，均采用矩形断面，为机轨合一巷　道，宽５．０　ｍ，高３．５　ｍ，净断面１７．５　ｍ２，沿３号煤　直接顶施工，其中有７２５　ｍ在采空区下方通过。　４支护参数设计　现根据实际的地质条件，利用ＦＬＡＣ３Ｄ软件对　３３４１９工作面正巷大断面施工进行支护优化。　４．１　上部为２号实体煤的支护形式　正巷顶板下排排铺１．１　ｍ×２．６　ｍ、　６　ｍｍ钢筋　网，网下每１　ｍ铺一条４．８　ｉｎ长、孔距９００　ｍｍ的６　孔Ｗ（厚度４　ｍｍ）钢带，６孔均布置　２２　ｍｍ×　２　４００　ｍｍ的螺纹钢锚杆，１孔、６孔位为角锚杆，　角度不低于７５。。两排ｗ钢带中间加打　２１．６　ｍｍ×　９　０００　ｍｍ的钢绞线锚索，“三・二”交替布置，间　排距为１．８　ｍ×１．０ｍ。　两帮均挂规格为１．１　ｍ×３．０　ｍ高强度菱形网，　网上安设１条长２．７４　ｍ长、眼距为８００　ｍｍ的４孔　钢筋钢带，用４根　２２　ｍｍ×２４　００　ｍｍ的螺纹钢锚　杆锚固，第一排锚杆距顶５００　ｍｍ。７５ｏ角打人煤　帮，保险帮每隔２ｍ用１根　２１．６　ｍｍ×４　０００　ｍｍ的　钢绞线锚索替代第二眼位的锚杆．其余眼位均布置　锚杆。　４．２上部为２号煤采空区的支护形式　根据采空区煤层层间距的不同情况，通过实验　和论证采取不同的支护方式。　１）当３号煤与２号煤层间距小于３．５　ｍ．采用　锚棚联合支护，上净宽４．０　ｍ，下净宽５．０／／１，净高　３．０　ｍ。采用净口４．０　ｍ工字钢梁配合３．２　ｍ的工字　钢腿支护顶板，棚距１．０　ｍ，叉角０．５　ｍ．“六六”　盘帮勾顶，每两架棚顶上铺１．１　ｍ×２．３　ｎｌ钢筋　网，中间上５孔３．８　ｍ长ｗ钢带，５孔位均布置　２１．６　ｍｍ￣３　０００　ｍｍ钢绞线锚索（锚索长度根据煤　层间距变化改变锚索长度，严禁与采空区打透），　间排距０．９×１．０　ＩＴＩ。两帮挂高强度菱形网打三排锚　杆，间排距１．０　ｍ×０．９　ｍ。顶板支护图见图１。　图１煤层间距小于３．５ｍ时顶板支护图　２）当３号煤与２号煤层间距大于３．５　ｍ时．采　用全锚索支护，顶板支护采用铺钢筋网、上６　孔、４．８　ｍ长Ｗ钢带，六眼为均布置　２１．６　ｍｍ×　４　０００　ｍｍ钢绞线锚索（锚索根据煤层层间距变化改　变锚索长度，严禁与采空区打透），帮支护与原巷　道全锚帮支护相同。顶板支护图见图２。　图２煤层间距大干３．５ｍ时顶板支护图　５解决问题及效益分析　１）官地矿３号煤层顶板压力大，大断面施工　时，在钢带上眼内全部布置锚杆，锚索布置在两钢　带中间；过采空区施工时，顶部钢带全部布置锚索　且若煤层间距变小采取架棚加强支护．能有效地控　制顶板，保证巷道的安全使用。　２）首次在３采煤层中大断面掘送回采巷道，　并布置机轨合一巷道。由于官地矿地质构造复杂。　应用此技术，能够加强３号煤巷道支护强度，减小　巷道后期维护量，提高安全系数，保证巷道质量。　根据现有开掘队整巷投人情况来看。按２　０００元／ｍ　维护费计算，巷道为８８５　ｍ，共计可节约资金　１７７万元。　６结束语　该项技术已应用在官地矿北四新（下转第６６页）　ｌｌｉｔｔｌｕｍ　￣／ｊ＇　Ｉ　ｚｏｌｓ＃－４月警等　￡苎　ｊ一０６３—　■用技术　通过对所开发的嵌入式通信模块ＣＡＮ总线传　输功能的测试，证明该ＣＡＮ总线接口实现了所有　先期设计的功能，并在数据传输的可靠性和数据传　输的准确性上得到了验证。试验证明，该模块能够　境下实时观测的需要。所开发的嵌入式通信模块适　用于对传统不具备ＣＡＮ网络通讯能力的观测仪器　设备进行智能化网络节点化改造，同时也适用于新　型智能观测仪器的开发，具有广阔的应用前景。　参考文献：　［１】　牛跃听，周立功，方舟，等．ＣＡＮ总线嵌入式开发：从入门到　实践［Ｍ】．北京：电子航空航天大学出版社，２０１２．　【２】　柴毅，王玉堂，陈未．基于ＡＲＭ的以太网与ＣＡＮ总线互　满足大批量数据的网络实时传输工作。　３结束语　文中针对船载气象仪的网络化改进任务，设计　了具有ＣＡＮ总线通讯接口的嵌入式通信模块，由　于设计采用了高集成度的嵌入式处理器．并对通讯　接口采用了隔离保护设计，使之具有系统小型化，　低成本，低功耗，运行稳定，数据传输安全可靠等　优点。通过系统测试和样机在实际海上环境中的应　联网关的设计Ｕ］．工业控制计算机，２００７，２０（４）：１５—１７．　［３】饶运涛．现场总线ＣＡＮ原理与应用技术ｆＭ】．北京：电子航　空航天大学出版社，２００７．　［４】　佟长福．ＡｖＲ单片机ＧＣＣ程序设计【Ｍ】．北京：电子航空　航天大学出版社，２００６．　（责任编辑高腾）　用．其功能和工作可靠性能够满足实际复杂海洋环　Ｔｈｅ　Ｎｅｔ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ＣＡＮ　Ｂｕｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｌｉ　Ｘｉａｏ－ｆｅｎｇ１，２，Ｙｕ　Ｈｕｉ－ｂｉｎ　・　（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｏｃｅａｎ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６００１　Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６００１　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ＣＡＮ　ｂｕｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ　ｗｈｉｃｈ　ｕｓｅｄ　ｔｏ￣ｎｓｍｉｔ　ｒｅ—　ａｌ—ｔｉｍｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｄａｔａ．Ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ａｄｏｐｔｓ　ＡＶＲ　ＭＣＵ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ．　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　ｗｉｔｈ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｏｎｅ　ａｄｄ　ｗｅａｔｈｅｒ　ｓｅｎｓｏｒ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｏｆ　ＣＡＮ　ｂｕｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｉｓ　ｄｅｓｉｎ，ｉｇｔ　ｍａｋｅｓ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｓｉｎｇｌｅ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｔｏ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｎｏｄｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ＣＡＮ　ｂｕｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａ－　ｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ，ｉｔ　ｉｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｌｌａｔ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｙ　ｏｆ　ｔｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ，ｔｉｍｅｌｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ｏｆ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｉｔ　ｓ￣ｉｓｆｉｅｓ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ；ＣＡＮ　ｂｕｓ；ｄａｔａ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ；ｓｈｉｐ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　（上接第６３页）　区３３４１９工作面正巷掘进施工．通过改进支护工　艺，优化巷道支护，能有效控制顶板，巷道变形不　大，后期维护量小，为该矿３号煤层大断面施工及　项技术可在当前煤矿大断面巷道掘进施工时使用。　优化了巷道支护，强帮也强顶，提高了安全系数，　有显著的经济效益和社会效益，适合在所有煤矿推　广应用。　（责任编辑王雯）　大断面过采空区施工提供了有力的保证。因此，此　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｎｏ．３　Ｃｏａｌ　Ｓｅａｍ　Ｒｏａｄｗａｙ　ｉｎ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　Ｍｅｎｇ　Ｙａｎ－ｘｉａ　（Ｔａｉｙｕａｎ　Ｃｉｔｙ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００２　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｎｏ．３　ｃｏａｌ　ｓｅａｍ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　Ｎｏ．３　ｃｏａｌ　ｓｅａｍ　ｒｏａｄｗａｙ　ｌａｙｏｕｔ．　Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｍｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｓｅａｍ　Ｎｏ．３　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｒｏａｄｗａｙ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ，ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｐｅ￣ｉｎｅｎｃｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ；ｌａｒｇｅ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｒｏａｄｗａｙ；ｓｕｐｐｏ￣ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ