寺河礦33042、33044巷應用高強錨索成功留巷的啟示

劉軍鋒

（晉煤集團寺河礦，山西 晉城 048205）

寺河礦33042、33044巷應用高強錨索成功留巷的啟示

劉軍鋒

（晉煤集團寺河礦，山西 晉城 048205）

根據(jù)33042、33044巷不同區(qū)域地質(zhì)條件、蓋山厚度并通過分析與3304工作面相鄰的3306、3305工作面留巷礦壓觀測報告，總結(jié)寺河礦應用高強錨索留巷以來的經(jīng)驗教訓，進行了33042、33044巷的留巷支護設計。實際留巷效果表明，留巷取得了成功，為大采高工作面順槽巷道留設提供了寶貴經(jīng)驗。

高強錨索；支護；留巷

寺河礦屬高瓦斯礦井，3號煤層厚度平均6.4 m，采用進口大功率采煤機及配套的刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機以及6.2m大采高液壓支架進行采煤工作面生產(chǎn)。因瓦斯因素制約，回采工作面采用三進兩回通風系統(tǒng)，每個工作面需布置五條巷道，掘進工程量大，但掘進又面臨瓦斯涌出量大、地質(zhì)構(gòu)造復雜、支護強度高等多種因素制約，不能滿足回采需要，致使采掘銜接失衡。為保證回采工作面正常接替，寺河礦采取對部分巷道進行留巷，復用其中的兩條巷道，以節(jié)約工程量，并提高工作面回采率。33042、33044巷隸屬于3304工作面，為3304工作面回采時的兩條回風順槽。該兩巷需在3304工作面回采過程中進行留設，以便作為相鄰的3303工作面回采時的回風順槽使用。33042、33044巷留巷支護設計的目標是要確保該兩條巷道在3304工作面回采后仍能保持其原設計的功能，滿足正常通風、輔助運輸?shù)男枰?/p>

1 分析巷道地質(zhì)條件，確定留巷重點支護區(qū)域

1.1 3304工作面所屬的東三盤區(qū)地質(zhì)狀況簡介

東三盤區(qū)3號煤層屬穩(wěn)定可采煤層，直接頂以砂質(zhì)泥巖為主，平均厚度2.79m；偽頂為炭質(zhì)泥巖，平均厚度0.21m，隨采隨冒。盤區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造主要為中部分布的陷落柱、斷層及部分小褶曲、節(jié)理，掘進時在這些區(qū)域出現(xiàn)煤質(zhì)疏松、頂板高冒等情況，影響長達100m以上。

1.2 3304工作面地質(zhì)構(gòu)造情況

該面總體呈一西低東高的單斜構(gòu)造，在此基礎上發(fā)育了小型背斜、向斜。在工作面中南部發(fā)育有F7正斷層。

1.3 掘進過程中實際揭露地質(zhì)情況及施工日志記錄特殊區(qū)域

根據(jù)掘進期間巷道施工日志，分析掘進期間巷道煤體疏松破碎、高冒區(qū)、節(jié)理裂隙發(fā)育帶，具體為距主撤通道180m～330m、1 020m～1 200m之間共330m區(qū)域為特殊區(qū)域，掘進期間進尺較低，支護困難。因此，這些地質(zhì)構(gòu)造影響區(qū)域為留巷重點支護區(qū)域，需采取特殊留巷支護方式以保證支護效果。

2 分析巷道蓋山厚度，確定留巷重點支護區(qū)域

從33042、33044巷地質(zhì)剖面圖、井上下對照圖可以得到33042、33044巷不同區(qū)域蓋山厚度數(shù)據(jù)。根據(jù)鄰近3306、3305工作面留巷礦壓觀測報告所得到的錨桿、錨索受力狀況、頂?shù)装逡平?、留巷支護效果等數(shù)據(jù)，結(jié)合留巷巷道的蓋山厚度進行研究，我們進行了蓋山厚度劃分，將蓋山厚度低于400 m的劃分為為低區(qū)域，400m～450m劃分為中等區(qū)域，超過450m的劃分為高區(qū)域。33042、33044巷在距主撤通道1 650m～1 850m區(qū)域為蓋山厚度高區(qū)域在該區(qū)域因巷道垂直應力大，并且從相鄰的3306、3305工作面留巷巷道設置的綜合測站觀測結(jié)果表明，錨桿、錨索受力大，巷道頂?shù)装逡平看螅粝飼r對蓋山厚度高區(qū)域需進行重點支護。

3 分析相鄰工作面礦壓監(jiān)測報告，確定留巷重點支護區(qū)域

通過設置在33052、33054留巷巷道的綜合測站，綜合分析研究留巷巷道受采動影響后的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，研究錨桿錨索受力狀況，分析測站表面位移數(shù)據(jù)，得出：在33052、33054巷距主撤通道200 m～350m、500m～650m、1 400m～1 650m之間區(qū)域，錨桿、錨索受力大，頂錨索最大受力416 kN，幫錨索最大受力414 kN，遠遠超過兩巷頂錨索平均受力242 kN、幫錨索平均受力227 kN的數(shù)值，頂?shù)装逡平孔畲?85mm，也大于兩巷平均的190mm的水平，而這些區(qū)域正是受地質(zhì)構(gòu)造影響或掘進時煤質(zhì)疏松、節(jié)理裂隙發(fā)育的區(qū)段。因此，在33042、33044巷處于相同地質(zhì)條帶影響范圍內(nèi)采取特殊的加強支護方式提升支護效果。

4 分析留巷重點注意的幾個問題

1）留巷的時間由于經(jīng)驗不足，在2306、3306、3305工作面留巷時，在工作面回采開始時才著手進行巷道的留設工作，致使留巷絕大多數(shù)時間內(nèi)平行于工作面回采進度，有時甚至滯后于工作面回采。因此，33042、33044巷規(guī)定：留巷必須超前工作面至少100m以上，以保證支護效果。

2）鋼筋網(wǎng)搭接方式從2306、3306工作面留巷實踐分析，鋼筋網(wǎng)聯(lián)接是否牢固、鋼筋網(wǎng)是否緊貼煤壁或頂板、鋼筋網(wǎng)是否充分發(fā)揮了提高支護表面積、擴散錨索高強預緊力的作用是決定留巷支護效果的重要因素。為此，33042、33044巷規(guī)定鋼筋網(wǎng)必須采取道道彎鉤搭接與18號鉛絲捆綁搭接的雙重聯(lián)接標準，確保錨索能夠發(fā)揮最佳支護效果。

3）經(jīng)過對3306、3305留巷錨索受力狀況進行分析，并了解國內(nèi)外應用Ф22高強錨索支護的經(jīng)驗，多次現(xiàn)場試驗，我們制定了科學合理的頂幫錨索預緊力施加標準，規(guī)定：頂錨索預緊力不得低于250 kN，幫錨索預緊力不得低于150 kN，從而大幅度提高了錨索支護質(zhì)量標準，確保支護的高強度和高剛度，從一開始就對圍巖變形起到強有力的抑制作用，保證留巷支護效果。

5 33042、33044巷留巷支護設計

在綜合分析以往留巷巷道礦壓觀測報告、地質(zhì)構(gòu)造情況、蓋山厚度、施工工程質(zhì)量的基礎上，在33042、33044巷礦采取了特殊區(qū)域重點支護、普通區(qū)域一般支護的支護原則，達到既保證支護效果、又節(jié)約支護成本的目的。普通區(qū)域支護以“頂四幫六”支護方式為主、特殊區(qū)域采取高強支護方式，主要是縮小頂幫錨索支護間距的方式加大特殊地段的支護效果。一是把巷幫錨索由原設計的3根更改為4根，使靠近頂板的最上一根幫錨索和靠近底板的最下1根幫錨索距頂?shù)椎木嚯x不超過400mm，從而加強對巷幫的控制力度，更主要的是增加頂角及底角的支護力度，有效控制巷幫失穩(wěn)導致的頂板下沉、底鼓等現(xiàn)象，從而達到特殊地段留設的目的。

6 33042、44巷留巷支護效果

從3304工作面回采后33042、33044巷留巷情況看，該兩巷留巷效果良好，巷道兩幫最大移近量350mm（33042巷26號-27號橫川之間，長度20 m），頂板最大下沉量200mm，最大底鼓量460mm（33042巷26號-27號橫川之間，長度僅16m），能夠滿足3303工作面回采時通風及輔助運輸?shù)男枰?，留巷取得了圓滿成功。

Instruction of Entries Retained w ith High-strength Cable and Anchor W ire in Roadway 33042 and 33044 of Sihe M ine

LIU Jun-feng

(Sihe Mine,Jincheng Coal Group,Jincheng Shanxi048205)

On the basis of geology condition and covering thickness in the different areas of Roadway 33042 and 33044,the pressuremonitoring report in No.3305 and No.3306 working faceswith high-strength cable and anchorwire was studied in order to design the support for entry retained in Sihemine.The results showed that the design was successful and valuable for the crossheading entry on large-mining-height working faces.

high-strength cable and anchor wire;entry retained

TD353+.6

A

1672-5050（2011）09-0054-03

2011-04-12

劉軍鋒（1978—），男，山西晉城人，本科，工程師，從事采掘設計工作。

劉新光