特殊超前支護(hù)在綜放工作面應(yīng)用

摘 要：大同煤礦集團(tuán)公司忻州窯礦8935工作面回風(fēng)巷（臨空）超前支護(hù)范圍內(nèi)，受相鄰采空區(qū)轉(zhuǎn)移壓力和超前工作面壓力影響下，整體壓力大。已采8933工作面在開(kāi)采過(guò)程中臨空巷發(fā)生多次沖擊地壓，給安全生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。為此，使用兩梁兩柱混合一梁三柱的特殊超前支護(hù)形式，有效的維護(hù)了回風(fēng)巷超前支護(hù)空間，降低了沖擊地壓的影響，為安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：沖擊地壓;特殊超前支護(hù)

忻州窯礦8935工作面為西二903盤(pán)區(qū)的第5個(gè)開(kāi)采工作面。8935工作面煤厚7.5米，共布置5條巷道，分別為進(jìn)風(fēng)運(yùn)輸巷（2935巷），回風(fēng)運(yùn)料巷（5935巷），中間Ⅰ巷，中間Ⅱ巷，頂回風(fēng)巷。其中5935巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1506m，沿煤層底板布置，與8933面采空區(qū)相鄰，中間留設(shè)20m的煤柱。由于受相鄰采空區(qū)轉(zhuǎn)移壓力的影響，5935巷整體應(yīng)力較大，頂板及兩幫位移嚴(yán)重，尤其在工作面回采期間又受工作面超前壓力的影響，有發(fā)生沖擊地壓的可能性。所以選取合理的超前支護(hù)參數(shù)對(duì)工作面安全開(kāi)采至關(guān)重要。

1 支護(hù)形式

1.1 巷道原有支護(hù)。5935巷采用錨桿吊鋼帶掛金屬網(wǎng)和錨索聯(lián)合支護(hù)（詳見(jiàn)支護(hù)斷面圖附圖），錨栓四排， 排距1000 mm，幫距500mm，桿距1000 mm;頂錨栓規(guī)格為Φ=20 mm，L=2000 mm的左螺旋無(wú)縱筋螺紋全錨固錨桿， 每根錨桿使用2卷樹(shù)脂藥，一支規(guī)格為K2335，另一支為Z2360，錨固長(zhǎng)度0.9 m。鋼帶長(zhǎng)度為3.6m，頂板金屬網(wǎng)采用規(guī)格為4.0×1.2m（長(zhǎng)×寬），兩幫金屬網(wǎng)采用規(guī)格為3.7×1.7m（長(zhǎng)×寬），網(wǎng)與網(wǎng)搭接為200mm，扣距300mm，并用14#鉛絲雙股扭接牢固。距巷道兩幫1.35米施工兩排頂錨索，錨索長(zhǎng)L=7.3m，4米3花布置，排距1.3米，在巷道西幫（左幫）施工兩排護(hù)幫錨索，第一排距頂1.0米，仰角均為30°;第二排距頂2.0m，仰角均為5°，5米3花布置，錨索長(zhǎng)L=7.3m，索線外露不大于300 mm，鐵托板規(guī)格為0.25×0.25m（長(zhǎng)×寬）或者0.50×0.50m（長(zhǎng)×寬），每根錨索使用3卷樹(shù)脂藥，一支規(guī)格為K2335，另兩支為Z2360，錨固長(zhǎng)度1.5 m。護(hù)幫金屬網(wǎng)從頂往下鋪，護(hù)幫錨栓采用三排，最上排距頂600 mm，第二排距頂為1600 mm，第三排距頂為2600 mm，桿距為1.0m，并采用Φ=18 mm，L=2000 mm樹(shù)脂錨栓固定金屬網(wǎng)。

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圖一 "巷道支護(hù)斷面圖

1.2 回風(fēng)巷超前支護(hù)。以往開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)表明，工作面回采期間，5935巷在超前于工作面100m的范圍內(nèi)礦壓顯現(xiàn)明顯，絕大多數(shù)沖擊地壓在該范圍內(nèi)發(fā)生。針對(duì)此情況，超前支護(hù)范圍為超前于工作面100m范圍內(nèi)，采用四排單體液壓支柱支護(hù)，其中靠近巷道兩幫的兩排采用單體液壓支柱支0.6m金屬頂梁的支護(hù)方式，巷中的兩排中每排均采用三根單體液壓支柱支設(shè)一根4.238m長(zhǎng)工字鋼梁的支護(hù)方式，長(zhǎng)鋼梁與巷道走向一致。防倒防墜采用雙股14#鐵絲將單體柱與頂梁（包括長(zhǎng)鋼梁與金屬頂梁）扭結(jié)牢固，在采用雙股14#鐵絲將單體柱、頂梁與頂板金屬網(wǎng)扭結(jié)牢固。

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圖二 "5935巷超前支護(hù)圖

2 優(yōu)點(diǎn)分析

2.1 考慮了巷幫位移對(duì)支護(hù)的影響，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，巷道變形后，有部分區(qū)域巷幫因位移太大而將超前支護(hù)單體柱擠倒，所以靠近巷幫的兩排單體柱均使用一柱一梁，這樣當(dāng)某根單體柱傾倒也不會(huì)對(duì)相鄰單體柱產(chǎn)生影響而發(fā)生連鎖反應(yīng)。

2.2 該超前支護(hù)協(xié)調(diào)了巷道頂板變形與支護(hù)的關(guān)系。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，臨空巷道變形主要是因?yàn)橄噜彶煽諈^(qū)的采動(dòng)壓力作用在保護(hù)煤柱及巷道頂板上而引起的，在開(kāi)采過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，巷道變形有時(shí)呈現(xiàn)不對(duì)稱性，即煤柱側(cè)頂板下沉量大于工作面?zhèn)软敯?，使原?lái)的矩形巷道變形成梯形巷道，所以巷道中間的兩排單體液壓支柱施設(shè)的長(zhǎng)鋼梁與巷道走向一致，這樣巷道變形后鋼梁也能與單體液壓支柱保持垂直，充分保證支護(hù)強(qiáng)度。

2.3 中間兩排長(zhǎng)鋼梁支設(shè)后能與原巷道支護(hù)鋼帶形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高對(duì)破碎頂板的維護(hù)作用。

2.4 巷道變形量大，有時(shí)巷寬會(huì)縮至2.4m，如果采用垂直巷道走向布置鋼梁，若鋼梁太長(zhǎng)巷道變形后鋼梁插入頂板與巷幫接縫取不出來(lái)，若小于2.4m則橫向布置對(duì)4m寬巷道維護(hù)效果不好，長(zhǎng)鋼梁與巷道走向一致很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

本超前支護(hù)與巷道支護(hù)、防沖工作相配套，有效的控制了巷道的變形和沖擊地壓的發(fā)生頻次以及沖擊強(qiáng)度，解決了有沖擊地壓危險(xiǎn)工作面臨空巷的支護(hù)難題。

根據(jù)綜采工作面沖擊地壓工作面的實(shí)際情況，現(xiàn)執(zhí)行的超前支護(hù)形式在支護(hù)強(qiáng)度、防治沖擊地壓、工藝流程等方面在有沖擊地壓的工作面均優(yōu)于一梁三柱的支護(hù)形式。

使用該支護(hù)，西二11#層8935工作面已安全采出煤炭1.32Mt，未發(fā)生一次因沖擊地壓或頂板事故而造影響工作面正常生產(chǎn)的情況，也沒(méi)有一次傷亡事故發(fā)生。