深井沿空掘巷巷道支護(hù)參數(shù)研究

黃建民

（山東興楊礦業(yè)有限責(zé)任公司,山東 肥城 271608）

近年來，隨著煤礦開采技術(shù)的不斷提高，煤礦資源開發(fā)深度超過千米，由于地壓大、應(yīng)力高等原因，導(dǎo)致深井掘進(jìn)、支護(hù)困難，返修率高，從而產(chǎn)生底鼓、頂板下沉、兩幫收斂變形、冒頂、片幫等一系列問題。在下區(qū)段工作面回采后，由于頂板巖層的冒落及上覆巖層的移動(dòng)，引起了圍巖應(yīng)力的重新分布，在采空區(qū)兩側(cè)產(chǎn)生側(cè)向支撐壓力，并且由于采空區(qū)邊緣向煤體深處形成了應(yīng)力降低區(qū)、應(yīng)力升高區(qū)和原應(yīng)力區(qū)。但是由于各礦井地質(zhì)條件千差萬別，針對以上問題，通過對陳蠻莊煤礦東翼3100采區(qū)現(xiàn)場實(shí)測的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，對3102軌道順槽沿空掘巷巷道支護(hù)參數(shù)進(jìn)行研究。

1 試驗(yàn)巷道的工程地質(zhì)條件

該巷道北鄰3103工作面采空區(qū)，工業(yè)廣場保護(hù)煤柱線以東，巷道設(shè)計(jì)長度460m。

煤（巖）層為單斜構(gòu)造，煤巖層傾角12～28°平均20°，老頂為6.3m粉砂巖，直接頂為1m泥巖。直接底為0.6m泥巖，老底為8.4m細(xì)砂巖，煤厚平均3.1m，煤層結(jié)構(gòu)簡單。

該巷道掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)有DF37正斷層，落差0～6m，對掘進(jìn)影響較少，采空區(qū)位于巷道傾斜方向下方，因此不受采空區(qū)積水浸泡影響。

2 支護(hù)方式

3102軌道順槽斷面為矩形，寬度4500mm，高度3000mm，頂板每排布置7根Q500-20×2400mm高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力左旋無縱筋錨桿+W鋼帶+鋼筋網(wǎng)+錨索聯(lián)合支護(hù)。錨桿間排距750×800mm，錨索“1—2—1”支護(hù)在W鋼帶空檔內(nèi)，錨索Φ17.8mm，錨固力不小于200KN。幫部采用等強(qiáng)螺紋鋼錨桿+W鋼帶+鋼筋網(wǎng)+錨索聯(lián)合支護(hù)，錨桿間排距800×600mm，錨索“三花”布置，分別距頂板1500mm、1000mm打設(shè)在W鋼帶空檔內(nèi)

3 支護(hù)效果分析

為了掌握3102軌道順槽巷道圍巖活動(dòng)規(guī)律及支護(hù)效果，為今后進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)錨網(wǎng)索支護(hù)的參數(shù)提供依據(jù)，在3102軌道順槽使用“十字”交叉法設(shè)置6個(gè)表面位移測點(diǎn)以及5個(gè)頂板離層測點(diǎn)。通過每10天觀測一次進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，通過數(shù)據(jù)顯示，兩幫表面移近量最大為100mm，如圖可以看出，巷道斷面收斂很小，兩幫變形得到有效控制。頂板下沉量最大為20mm，可見，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)對巷道頂板取得良好的支護(hù)效果。

4 結(jié)論

（1）深井沿空掘巷應(yīng)力大，目前屬于支護(hù)較困難巷道類型之一，在頂板條件較好情況下，采用錨網(wǎng)索合理布置，可以對頂板進(jìn)行有效的控制。

（2）頂板錨桿能增加頂板下位巖層的完整性，形成“組合拱”，從而形成完整的承壓層。

（3）錨索錨入深部穩(wěn)定巖層，使淺部與深部形成有效組合，對頂板及幫部起到較好的加固作用。