1109 工作面運(yùn)輸順槽支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)踐

李宇統(tǒng)

（山西潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司，山西 長(zhǎng)治 047199)

1 概況

潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司礦井位于山西省長(zhǎng)治市上黨區(qū)蘇店鎮(zhèn)內(nèi)，礦井1109 工作面開采三號(hào)煤層，煤層厚度7.0 m，煤層傾角0°～6°，平均3°。工作面煤層上方為9.8 m 厚的直接頂泥巖，煤層下方為2.5 m 厚的直接底泥巖，直接底下方為7.6 m 厚的基本底泥巖。

1109 工作面由東向西沿傾斜方向推進(jìn)。工作面北部為1110 工作面采空區(qū)，南為已經(jīng)結(jié)采的1108工作面，西部為一采區(qū)大巷，東部為糧種廠和城際快車道保護(hù)煤柱。1109 工作面切眼長(zhǎng)105 m，刀把切眼長(zhǎng)110 m。巷道均為全錨網(wǎng)支護(hù)，實(shí)體煤掘進(jìn)。1109 工作面運(yùn)輸順槽為矩形巷道，巷道凈寬×凈高=5.0 m×3.2 m，凈斷面16 m2。其中1109 工作面運(yùn)輸順槽部分區(qū)域圍巖穩(wěn)定性差，巷道變形嚴(yán)重，威脅礦井安全生產(chǎn)。

2 運(yùn)輸順槽支護(hù)不利條件分析

（1）1109 工作面運(yùn)輸順槽頂?shù)装寰鶠槟鄮r，抗壓強(qiáng)度底，圍巖屬于軟弱性巖層，遇水后巷道圍巖變形嚴(yán)重。

（2）1109 工作面運(yùn)輸順槽北部為1110 工作面采空區(qū)，南為已經(jīng)結(jié)采的1108 工作面，其相鄰區(qū)域采空部分造成應(yīng)力集中，導(dǎo)致1109 工作面運(yùn)輸順槽支護(hù)效果差。

（3）1109 工作面運(yùn)輸順槽部分區(qū)域存在錨桿、錨索預(yù)緊力不足，未進(jìn)行二次緊固，且支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，頂板下沉，部分區(qū)域頂板存在網(wǎng)兜現(xiàn)象。

3 優(yōu)化支護(hù)參數(shù)

1109 工作面運(yùn)輸順槽為矩形巷道，實(shí)體煤掘進(jìn)全長(zhǎng)1575 m。圖1 為1109 工作面運(yùn)輸順槽錨桿、錨索布置圖，針對(duì)支護(hù)不利因素，優(yōu)化支護(hù)參數(shù)如下：

（1）頂部及幫部錨桿。頂部錨桿間、排距為900 mm×900 mm，頂部錨桿靠幫打設(shè)，角度為10°，其余4 根錨桿垂直頂板打設(shè)。幫錨桿間、排距為900 mm×900 mm，幫上部錨桿打設(shè)仰角為10°，其他3 根錨桿水平布置。頂板錨桿采用Ф22 mm×2400 mm 左旋螺紋鋼高強(qiáng)錨桿，兩幫錨桿為Ф22 mm×2000 mm，匹配相符合的高強(qiáng)拱形托盤與高強(qiáng)螺母。鉆孔直徑≤30 mm，錨固劑K2335 與Z2360 各放一支，錨桿預(yù)緊力矩不低于300 N·m，錨桿錨固力不低于100 kN。

（2）頂部錨索。頂部錨索規(guī)格為SKL18.9-1/1860-7300 mm，垂直巷道頂板打設(shè)，錨索間排距為1800 mm×1800 mm，匹配配套的拱形鋼托盤，拱高不得小于60 mm。頂板破碎時(shí)垂直巷道走向打設(shè)槽鋼錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索規(guī)格一致，采用2500 mm 的16#槽鋼為托梁，鎖具與槽鋼托梁間墊片規(guī)格為120 mm×150 mm×20 mm。錨索間排距為1800 mm×1600 mm。

圖1 1109 工作面運(yùn)輸順槽錨桿、錨索布置圖

4 支護(hù)效果監(jiān)測(cè)

1109 工作面運(yùn)輸順槽采用合理的支護(hù)參數(shù)后，在巷道內(nèi)布置2 個(gè)測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)頻率為2 d/次，觀測(cè)周期為35 d，監(jiān)測(cè)巷道圍巖兩幫和頂?shù)装逯ёo(hù)效果，觀測(cè)數(shù)據(jù)匯總?cè)鐖D2。

由圖2 可知，1109 工作面運(yùn)輸順槽測(cè)點(diǎn)1 和測(cè)點(diǎn)2 顯示前16 d 巷道頂?shù)装搴蛢蓭妥冃瘟枯^大，16 d 后頂?shù)装搴蛢蓭鸵平块_始趨于穩(wěn)定，巷道圍巖兩幫移近量穩(wěn)定在230 mm，頂?shù)装逡平糠€(wěn)定在185 mm，巷道變形量不大，圍巖變形得到有效控制。

圖2 1109 工作面運(yùn)輸順槽巷道表面位移變化圖

5 結(jié) 語

通過分析1109 工作面運(yùn)輸順槽支護(hù)不利因素，優(yōu)化采用合理的支護(hù)參數(shù)，圍巖變形得到有效控制，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明巷道長(zhǎng)期趨于穩(wěn)定，工程實(shí)踐也表明，巷道支護(hù)效果良好，保證了礦井安全生產(chǎn)條件。