受動壓影響順序開采工作面巷道支護(hù)技術(shù)

袁平安

（陜西彬長文家坡礦業(yè)有限公司，陜西 咸陽713500）

煤礦開采深度的不斷增加，井下巷道將處于更高的應(yīng)力環(huán)境中[1-2]，隨著開采深度、廣度及開采強度的不斷提高，地質(zhì)條件日趨復(fù)雜化，顯著增加了巷道支護(hù)難度[3-4]。合理選擇支護(hù)形式及其參數(shù)是整個工序的關(guān)鍵[5]。

1 工程概況

文家坡煤礦4102 工作面推進(jìn)長度1895m，布置長度240m，可采煤層為4 煤，煤層平均厚度4.5m，開采工藝為綜合機械化一次采全高，緊鄰已開采的4101 工作面（如圖1），作為接續(xù)工作面。4102 工作面帶式輸送機巷設(shè)計高度3.65m，寬度5.6m，受4101 工作面采動影響出現(xiàn)巷道變形嚴(yán)重、冒漏、底鼓等礦壓顯現(xiàn)，幾百米巷道高度只有2.1～2.6m，寬度4.3～4.7m。導(dǎo)致巷道無法正常使用，對工作面安全回采構(gòu)成極大威脅。

圖1 工作面位置關(guān)系圖

2 支護(hù)方案

為解決4102 工作面運輸巷受動壓影響產(chǎn)生的巷道失修、變形導(dǎo)致無法使用的問題，采用加密錨索支護(hù)，打設(shè)超前單體等措施進(jìn)行解決。

2.1 加密錨索支護(hù)

加密錨索支護(hù)形式為：在已支護(hù)的錨索中間補打錨索，補打錨索間排距為1.2m×1.4m（即與已打錨索排距為0.7m），每排補打5 根錨索。錨索采用φ21.6mm 的鋼絞線，錨索長8.8m，錨索錨固力不低于200kN，每根錨索使用3 卷MSZ23/60 型和1 卷MSK23/60 型樹脂藥卷，托板采用300×300×16mm 碟形鋼板。

2.2 打設(shè)單體補強支護(hù)

4102 帶式輸送機巷與4101 工作面推采位置平行處向前200m 和向后50m 范圍內(nèi)打設(shè)單體，采用DW40-250/110X 懸浮式單體液壓支柱、配用長3m 的礦用11 號工字鋼梁超前支護(hù)，一梁兩柱橫向布置形式，具體形式為：3m 工字鋼梁垂直于巷道兩幫布置，鋼梁一端緊靠皮帶側(cè)巷幫（如圖2），接頂嚴(yán)密（若接頂不嚴(yán)須用木板等背實），工字鋼梁按間距0.7m 均勻布置（如遇頂板錨索錨桿可適當(dāng)偏移布置），單體支護(hù)間距為0.7m、排距為2.6m，單體支柱必須穿柱鞋、掛好防倒繩，初撐力不低于13MPa。

2.3 漏頂區(qū)域的處理

在漏頂區(qū)域外頂板完好處打設(shè)雙排單體支柱加強支護(hù)（如無液壓管路可打設(shè)雙排木點柱，木點柱直徑不小于180mm），單體支柱間排距為1m×1m，初撐力不低于13MPa。對施工地點進(jìn)行敲幫問頂，將頂板的活矸危巖處理干凈并確認(rèn)安全后，由外向里清理漏頂區(qū)域內(nèi)浮矸并根據(jù)現(xiàn)場實際情況搭設(shè)施工平臺。使用液壓單體對施工區(qū)域進(jìn)行臨時支護(hù)，臨時支護(hù)完成后，采取錨網(wǎng)索+W 鋼帶進(jìn)行頂板支護(hù)。支護(hù)完畢后漏頂處頂板有煤層的進(jìn)行噴漿封閉處理，再架設(shè)門形棚，架棚間距為700mm，要求頂和兩幫都背嚴(yán)背實，成為一整體，不得松動或空幫空頂。架棚與頂板之間采用木垛進(jìn)行接頂。木垛接頂方法：采用規(guī)格長×寬×高1200×120×120mm 方木搭設(shè)木垛進(jìn)行接頂（如圖3），第一次架設(shè)4 架棚開始鋪設(shè)方木，第一層采用邁步式鋪設(shè)，第二層至頂板采用井字型方式鋪設(shè)，間排距為600×600mm。以后每架設(shè)3 架架棚采用方木搭設(shè)木垛接頂1 次。

圖2 單體支護(hù)示意圖

圖3 門形支架圖

2.4 工作面回采期間輸送機巷支護(hù)

運順端頭架往前10m 范圍內(nèi)將原打設(shè)的單體支護(hù)配合3m工字鋼梁超前支護(hù)，替換為雙排的“單體支柱+鉸接梁”支護(hù)，單體支柱沿皮帶兩側(cè)布置，間距為1m、排距為2.6m，初撐力不低于13MPa。

如遇巷道頂板破碎的，運順端頭架往前10m 范圍內(nèi)將原打設(shè)的單體支護(hù)配合3m 工字鋼梁超前支護(hù)，替換為：4.5m 工字鋼梁（或π 型梁）橫向布置，一梁三柱，下邊打設(shè)單體支柱+鉸接梁，頂板破碎的地方工字鋼梁上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)每200mm聯(lián)網(wǎng)一次。

3 結(jié)論

通過對4102 工作面帶式輸送機巷支護(hù)技術(shù)應(yīng)用得出如下結(jié)論：

3.1 4102 帶式輸送機巷原設(shè)計高度3.6m，受采動影響幾百米范圍內(nèi)巷道高度僅為2.1～2.6m，巷道無法使用，采用補打加密錨索的方式，能夠有效控制頂板離層下沉。

3.2 對鄰近回采工作面產(chǎn)生的超前支撐壓力影響，在巷道內(nèi)提前打設(shè)單體支柱，進(jìn)一步實現(xiàn)對巷道頂板的主動支護(hù)。

3.3 對冒漏區(qū)域，采用聯(lián)網(wǎng)、打設(shè)木垛、架設(shè)門形支架等措施，先護(hù)住頂板冒漏區(qū)域，防止頂板冒漏區(qū)域再度擴大。

3.4 以上措施的實施，有效的解決了巷道收斂嚴(yán)重?zé)o法使用的問題，確保了工作面安全高效回采。