二分層煤巷支護方式的優(yōu)化

田中春

(山東能源棗礦集團柴里煤礦，山東 滕州 277500)

1 概況

柴里煤礦3下701運輸巷位于七采區(qū)北部，北為程樓斷層保護煤柱，南為3下701綜放工作面未開采區(qū)，西鄰徐莊斷層保護煤柱，東隔高廟斷層為蔣莊井田。3上煤層賦存穩(wěn)定，屬半亮～半暗型氣煤，色黑，性脆，似玻璃光澤。3煤以中矸為標志分為3上煤、3下煤，其中部分區(qū)段3上煤已回采完畢。3下701運輸巷沿底板掘進，為全煤巷道。西段過停產(chǎn)線后實測標高，施工平巷，需與上方巷道保持3m以上巖柱；東段與3上701軌道巷相交，約有80m在上分層采空區(qū)下掘進。3下701運輸巷設(shè)計采用架棚支護。

2 支護工藝優(yōu)化

為提高3下701運輸巷掘進速度，并且充分考慮為后期的回采創(chuàng)造便利條件，決定在巷道的主體部分采用錨網(wǎng)梯索梁支護代替原來的全部采用架棚支護的方案。在頂板破碎區(qū)、過老巷區(qū)、過采空區(qū)等不適合錨網(wǎng)支護的區(qū)段采用工字鋼架棚支護方式。

2.1 錨網(wǎng)梯索梁支護

3下701運輸巷采用錨網(wǎng)梯索梁支護時，斷面為矩形斷面。巷道毛斷面為寬×高=4.4m×3.4m、14.96m2，凈斷面為寬×高=4.2m×3.0m、12.6m2。

永久支護采用全螺紋鋼右旋錨桿，頂部錨桿規(guī)格為Ф20×L2100mm，間排距950×950mm；幫部錨桿規(guī)格為Ф18×L1800mm，間排距950×950mm，錨桿盤長×寬×厚=180×120×7mm；錨索（鋼絞線）規(guī)格為Ф15.24×5000mm，錨索梁托板長×寬×厚=180×70×（15～20）mm；巷道頂部使用錨梁為2300mm長舊工字鋼加工制作，距兩端200mm鉆寬20mm、長40mm的方孔，兩孔間距1900mm。圖1所示。

2.2 工字鋼架棚支護

3下701運輸巷采用工字鋼架棚支護時，斷面為梯形斷面，巷道支護規(guī)格為梁×腿＝3.8m×3.0m，掘進毛斷面13.92m2，凈斷面11.63m2。

采用12#工字鋼架棚支護，單棚支護，支護棚距850±50mm。施工架棚立柱斜度均為12°±1°，每棚均為6棵撐木，采用菱形網(wǎng)、竹笆、半圓、枇子進行腰幫背頂。半圓、枇子數(shù)量為幫四頂八，頂部使用八塊半圓背頂，兩幫兩肩窩處各使用一塊半圓，其余使用3塊枇子腰幫，頂部使用一片規(guī)格為長×寬=4.2m×0.9m的菱形網(wǎng)護頂，兩幫各使用一片規(guī)格為長×寬=2.8m×0.9m的竹笆護幫。若頂板破碎時，可在菱形網(wǎng)上方使用竹笆進行護頂。圖2所示。

圖1 錨網(wǎng)支護巷道支護斷面圖

3 實踐效果

3下701運輸巷采用錨網(wǎng)支護與工字鋼架棚支護兩種支護方式，有效驗證了支護選擇的合理性與科學性。對3下701運輸巷掘進施工和后期巷道的壓力顯現(xiàn)觀測看，施工期間既保證了巷道支護強度，又提高了施工進度，節(jié)約了施工成本。在大部分巷道采用錨網(wǎng)支護的情況下，比單純使用架棚支護節(jié)約材料成本及人工資金50多萬元，為采煤工序提供了便利性，降低了采掘勞動強度，平均減少了3道工序，提高了效率，為類似條件下的巷道支護提供了一定的借鑒意義。

圖2 架棚支護巷道支護斷面圖