錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)在沖擊地壓煤層巷道中的應(yīng)用

呂存書

摘 要：為保證楊村煤礦13采區(qū)深部工作面的安全回采，以13190首采工作面為工程背景，對13采區(qū)深部沖擊危險(xiǎn)性進(jìn)行了評價(jià)，得出F16斷層是導(dǎo)致該工作面沖擊地壓災(zāi)害的關(guān)鍵因素，根據(jù)工作面的地質(zhì)情況及防沖要求，13190工作面不同區(qū)域的巷道段采取錨網(wǎng)索+下寬5.4m的U型鋼拱形棚支護(hù)、橢圓棚+錨網(wǎng)索支護(hù)、工字鋼棚梯形棚支護(hù)等不同的支護(hù)措施，并在巷道掘進(jìn)期間加大直徑鉆孔強(qiáng)卸壓、煤層注水、煤體深孔爆破等沖擊地壓防治措施，有效地降低了掘進(jìn)及回采期間沖擊地壓發(fā)生的可能。

關(guān)鍵詞：沖擊地壓；防沖；支護(hù)；卸壓

工作面工程概況

該煤礦13深部采區(qū)13190工作面位于13采區(qū)軌道下山延伸巷東翼，北鄰D13171工作面采空區(qū)（工作面上部位于D13171工作面采空區(qū)內(nèi)），南部為2-3煤實(shí)煤體，東鄰F5103斷層，斷層落差大于20m，13190工作面里段走向斜長206 m，傾向斜長151 m，傾角21°，工作面外段走向斜長211 m，傾向斜長93mm，傾角21°。工作面直接頂板為灰黑色泥巖，厚1.79 m，（其中工作面上半部位于D13171工作面采空區(qū)內(nèi)，頂板為采空區(qū)偽頂，較破碎。）直接底為灰色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，厚2.97m。其下為砂質(zhì)泥巖，厚30m。13190工作面位于F16斷層異常區(qū)內(nèi)，預(yù)計(jì)煤層層理紊亂，呈翻卷狀，工作面內(nèi)發(fā)育有伴生斷層。受F16斷層影響，工作面內(nèi)煤層傾角及煤厚變化較大，預(yù)計(jì)煤層傾角11°～24°（局部達(dá)30°以上），煤厚3.15～11.5 m，且礦壓顯現(xiàn)明顯，對工作面回采構(gòu)成一定影響。

錨網(wǎng)索支護(hù)方案設(shè)計(jì)

13190工作面是13采區(qū)深部首采工作面，工作面為刀把型，工作面上巷部分位于D13171采空區(qū)內(nèi)，下巷位于實(shí)體煤內(nèi)，開切眼位于井田邊界。13190工作面上下巷外段、上下材料巷為錨網(wǎng)索+下寬5.4m的U型鋼拱形棚支護(hù)，適用于13190工作面上巷巖巷段、下巷全段，使用范圍約長度800m，支架凈寬5.4m，凈高3.7m，斷面毛面積19.3m?、凈斷面16.2m?，支架適用于13190工作面下巷全段長度380m。巷幫采用等強(qiáng)錨桿進(jìn)行錨固，等強(qiáng)錨桿長2.5m、直徑22mm，錨桿間距0.7m、 排距為0.6m，錨桿預(yù)緊力扭矩不低于100N.m，錨桿均垂直巷道輪廓打入，頂幫鋪設(shè)金屬菱形網(wǎng)。為加強(qiáng)巷道支護(hù)強(qiáng)度，在巷道頂部打設(shè)錨索進(jìn)行錨固，錨索間、排距均為1.5m，錨索長8.0m，頂錨索預(yù)緊力不小于100KN/根。

13190上巷外段沖擊危險(xiǎn)區(qū)域斷面為橢圓棚+錨網(wǎng)索支護(hù)，支架中部打設(shè)液壓抬棚或門式支架加強(qiáng)支護(hù)，適用于13190工作面上巷外段高度沖擊危險(xiǎn)區(qū)域，使用長度約260m。支架毛面積為27m? 、凈面積為24m? ，支架凈寬6.5m、凈高5.3m；圖3中黑色區(qū)域?yàn)槌涮詈笙锏罃嗝?，充填高?.15m，充填后巷道凈高4.0m。斷面巷幫采用等強(qiáng)錨桿進(jìn)行錨固，等強(qiáng)錨桿長2.5m、直徑22mm、錨桿間距0.7m、 排距為0.6m，均沿巷道輪廓線垂直打設(shè)。為加強(qiáng)巷道支護(hù)強(qiáng)度，在巷道頂部打設(shè)錨索進(jìn)行錨固。錨索間、排距均為1.5m，錨索長8.0m，頂錨索預(yù)緊力不小于100KN/根。

13190上巷里段斷面為工字鋼棚梯形棚支護(hù)，適用于13190工作面上巷里段，13190工作面上巷里段上覆13171工作面采空區(qū)，壓力較小可采用工字鋼對子棚支護(hù)，巷道兩側(cè)各打設(shè)一排液壓抬棚進(jìn)行加固，使用長度168m。支架工字鋼梁長4.0m、腿長2.8m，支架下扎角80°，上凈寬3.72m、下凈寬4.6m，凈高2.5m，毛斷面14.1m?、凈斷面10.4m?。該斷面巷幫采用等強(qiáng)錨桿進(jìn)行錨固，等強(qiáng)錨桿長2.5m、直徑22mm，錨桿間距0.7m、 排距為0.6m，兩肩部錨桿與煤壁呈80°夾角打設(shè)，底部錨桿與煤墻呈65°夾角打設(shè)，其余均垂直煤壁打設(shè)，錨桿預(yù)緊力扭矩不小于100N.m，頂錨桿不打設(shè)。為加強(qiáng)巷道支護(hù)強(qiáng)度，在巷道頂部打設(shè)錨索進(jìn)行錨固，錨索間、排距均為1.5m，錨索長8.0m，頂錨索預(yù)緊力不小于100KN/根。

掘進(jìn)過程中防沖技術(shù)措施

大直徑卸壓鉆孔

一般沖擊危險(xiǎn)區(qū)：下山巷道、13190工作面上、下巷每向前掘進(jìn)15m對正頭施工一個(gè)超前卸壓鉆孔，卸壓孔孔徑100mm，孔深30m，距巷道底板1.5m，垂直正頭煤壁進(jìn)行循環(huán)施工。

中等及以上沖擊危險(xiǎn)區(qū)：在掘進(jìn)工作面巷道正前，每次施工3個(gè)卸壓鉆孔，鉆孔布置在距巷道底板1.2m的位置，孔距1.0m，鉆孔直徑為100～150mm。卸壓鉆孔必須保證超前深度不小于30m，卸壓保護(hù)帶深度不小于15m。

煤層預(yù)注水

對掘進(jìn)面正頭和巷幫進(jìn)行煤層注水，正頭每向前掘進(jìn)15m進(jìn)行一次煤層注水，注水孔孔徑75mm，深度30m。上巷下幫和下巷上幫每15m施工一個(gè)煤層注水孔，孔深65＼95 m （巷道外段＼里段），鉆孔直徑75mm。

結(jié)語

合理布置巷道位置及層位是避免沖擊地壓災(zāi)害發(fā)生的主要途徑。楊村煤礦13采區(qū)深部開采支護(hù)設(shè)計(jì)方案經(jīng)過基于防沖的開采設(shè)計(jì)研究，首采工作面順槽均采用了較優(yōu)的支護(hù)方案，從根本上降低了沖擊地壓發(fā)生的可能。通過大直徑鉆孔強(qiáng)卸壓、煤層注水、煤體深孔爆破等沖擊地壓防治措施，基本實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)工作面迎頭前方、掘進(jìn)迎頭后方巷道的“低應(yīng)力、低密度”標(biāo)準(zhǔn)，保證實(shí)現(xiàn)了巷道的安全掘進(jìn)。

（作者單位：新疆天富小溝礦業(yè)有限責(zé)任公司）