3209 工作面運輸順槽支護設計優(yōu)化

田 敬

（山西高平科興南陽煤業(yè)有限公司，山西 高平 048400)

1 概況

山西高平科興南陽煤業(yè)有限公司3209 工作面煤層上方為13.49 m 厚的基本頂粉砂巖，煤層下方為5.2 m 厚的基本底粉砂巖。3209 工作面東側依次為三采區(qū)膠帶巷、軌道巷、回風巷，西側距離井田邊界200 m，南側、北側均為未采區(qū)且南臨安城正斷層。

3209 工作面運輸順槽長2 062.62 m，為矩形巷道，巷道凈寬×凈高5.2 m×3.2 m，凈斷面積16.64 m2，原設計采用全錨網(wǎng)支護，錨索間排距2200 mm×2200 mm，頂板和兩幫錨桿間排距為1000 mm×1000 mm，巷道變形嚴重，頂?shù)装逡平孔畲?50 mm，兩幫移近量最大890 mm，威脅礦井安全生產(chǎn)，需對巷道錨桿、錨索參數(shù)進行優(yōu)化設計[1-7]。

2 支護參數(shù)優(yōu)化

工作面順槽凈寬5200 mm，高度為3200 mm，優(yōu)化支護后的頂板采用6 根錨桿，兩幫各布置4 根錨桿，如圖1。具體支護參數(shù)如下：

圖1 運輸順槽錨桿、錨索布置

頂板和兩幫錨桿：頂錨桿采用Φ20 mm×2400 mm 左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，兩幫錨桿規(guī)格為Φ20 mm×2000 mm，配套使用200 mm×200 mm×12 mm 鋼托板，頂錨桿間、排距為950 mm×900 mm，兩幫錨桿間、排距為900 mm×900 mm，每根錨桿消耗3 節(jié)MSK2335 型樹脂；錨桿設計錨固力70 kN，扭矩不小于300 Nm。金屬網(wǎng)采用直徑為6 mm的Q235 鋼筋焊制，網(wǎng)格100 mm×100 mm，網(wǎng)幅規(guī)格900 mm×1700 mm。金屬網(wǎng)壓茬連接，搭接長度不小于100 mm，相鄰兩塊網(wǎng)之間要用16#鐵絲連接，連接點要均勻布置，雙排扣距200 mm。

頂板錨索：錨索規(guī)格KL18.9-1/1860-7300 mm，錨索間排距為1800 mm×1800 mm，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。錨索外露長度150～250 mm，錨索錨固力300 kN，預緊力210 kN。

3 圍巖變形觀測

在運輸順槽共布設兩個測點，第1 個測站設在巷道600 m 位置處，間隔100 m 布設第2 個測站，兩個測站同時進行觀測，采用十字布點法對巷道變形量進行監(jiān)測。對兩個測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析處理，得到圖2 工作面運輸順槽圍巖變形位移曲線。

圖2 工作面運輸順槽圍巖變形位移曲線

圖2 顯示3209 工作面運輸順槽在采用優(yōu)化的支護參數(shù)后頂?shù)装逡平亢蛢蓭鸵平孔冃乌呌诳傮w一致，兩幫變形量大于頂?shù)装逡平俊蓭鸵平孔畲笾禐?70 mm，較原支護兩幫變形量減少了69.6%；頂?shù)装逡平孔畲笾禐?05 mm，其中頂板最大下沉占頂?shù)装逡平康?8.8%，為100 mm，較原支護頂?shù)装逡平繙p少了72.6%。

4 結論

通過對3209 工作面運輸順槽采用加密錨桿、錨索支護參數(shù)，巷道圍巖變形得到了有效控制，頂板下沉、兩幫移近量能夠保證在不影響安全生產(chǎn)的范圍，支護效果良好。