1303 面回風(fēng)巷錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

王昱鵬

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

回采巷道是煤礦井下工作面開采、回風(fēng)、行人、運(yùn)輸?shù)闹匾ǖ?，在掘進(jìn)過程中因受鄰近巷道擾動(dòng)和自身巖性影響，巷道圍巖變形問題將威脅安全生產(chǎn)，合理的支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)能夠保證巷道圍巖穩(wěn)定。1303 面回風(fēng)巷兩幫均為實(shí)體煤，頂板為抗壓和抗拉強(qiáng)度低的粉砂巖，在掘進(jìn)時(shí)兩幫和頂?shù)装鍑鷰r變形量大，需進(jìn)行合理的支護(hù)設(shè)計(jì)[1-7]，減少巷道圍巖變形。

1 概況

山西潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)公司三采區(qū)1303 工作面埋深660 m，主采3#煤層，平均厚7.0 m。3#煤層直接頂為0.1 m 厚的泥巖，基本頂為13.49 m 的粉砂巖，抗壓強(qiáng)度5.2～14.2 MPa，平均8.4 MPa，抗拉強(qiáng)度0.25～0.45 MPa，平均0.35 MPa；直接底為0.7 m 厚泥巖，基本底為2.31 m 厚細(xì)粒砂巖和2.25 m 的粉砂巖。工作面南側(cè)和北側(cè)均未開采，西側(cè)距離井田邊界200 m，東側(cè)依次為三采區(qū)膠帶巷段、三采區(qū)軌道巷、三采區(qū)回風(fēng)巷。

1303 工作面回風(fēng)巷為矩形斷面，長(zhǎng)×寬為4.5 m×3 m，斷面積13.5 m2。由于巷道在掘進(jìn)過程中支護(hù)方式和參數(shù)不合理、自身圍巖性質(zhì)等原因，巷道頂板和兩幫圍巖變形嚴(yán)重。

2 圍巖變形破壞情況

巷道兩幫為實(shí)體煤，在巷道掘進(jìn)一個(gè)月內(nèi)回風(fēng)巷兩幫出現(xiàn)收斂變形，兩幫最大變形量發(fā)生在巷道260 m 處，達(dá)570 mm，巷道中部變形量最大，其中左幫變形量為270 mm，右?guī)妥冃瘟繛?00 mm。兩幫圍巖開始收斂變形，部分錨桿剪斷失效。

由于回風(fēng)巷頂?shù)装鍨樯皫r，抗壓和抗拉強(qiáng)度低，現(xiàn)場(chǎng)施工檢測(cè)其頂板錨桿、錨索的預(yù)緊力均不達(dá)標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可得，在回風(fēng)巷190 m 處頂?shù)装遄冃瘟孔畲笾悼傻?90 mm，其中頂板下沉量為330 mm，底鼓量為260 mm；部分頂板金屬網(wǎng)被破壞，錨桿托盤被折斷，巷道中間出現(xiàn)網(wǎng)兜現(xiàn)狀，個(gè)別錨桿、錨索失效。

3 錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和圍巖巖性，針對(duì)回風(fēng)巷頂板圍巖抗壓和抗拉強(qiáng)度低，兩幫為實(shí)體煤，提出回風(fēng)巷頂板采用短錨索+加強(qiáng)錨索支護(hù)、幫部采用錨桿+加強(qiáng)錨索支護(hù)方式，圖1 為1303 工作面回風(fēng)巷支護(hù)方案，具體支護(hù)參數(shù)如下：

圖1 1303 工作面回風(fēng)巷支護(hù)方案（mm）

（1） 頂板支護(hù)參數(shù)

回風(fēng)巷頂板為長(zhǎng)短錨索、金屬網(wǎng)組合支護(hù)。共打設(shè)6 根短錨索，型號(hào)為Φ21.6 mm、長(zhǎng)度5.25 m 的鋼絞線錨索，間排距為720 mm×800 mm，短錨索錨固力300 kN，錨索預(yù)緊力≥290 kN。加長(zhǎng)錨索和短錨索同型號(hào)，共打設(shè)1 根，長(zhǎng)度為7.3 m。頂板長(zhǎng)短錨索均垂直頂板打設(shè)，均放置2 卷MSZ23/60 和1 卷MSK23/60 型樹脂錨固劑，匹配對(duì)應(yīng)托盤和鎖具。金屬網(wǎng)網(wǎng)格100 mm×100 mm，網(wǎng)幅規(guī)格5200 mm×900 mm。

（2）兩幫支護(hù)參數(shù)

回風(fēng)巷兩幫整體支護(hù)采用“錨桿+加強(qiáng)錨索”支護(hù)，兩幫錨桿采用螺紋鋼Φ20 mm×3000 mm 錨桿，兩幫每排打設(shè)4 根，間排距為870 mm×800 mm，并匹配1 卷MSZ23/60 型樹脂錨固劑和1 卷MSK23/60 型樹脂錨固劑，錨桿預(yù)緊力每根≥60 kN。左幫和右?guī)图訌?qiáng)錨索和頂板錨索型號(hào)一致，右?guī)湾^索沿著中線對(duì)稱布置，每排打設(shè)2 根，左幫錨索間排距為1600 mm×950 mm，右?guī)湾^索間排距為2300 mm×1600 mm，金屬網(wǎng)規(guī)格采用3100 mm×850 mm。

4 應(yīng)用效果

1303 工作面回風(fēng)巷采用優(yōu)化支護(hù)方案后，為檢驗(yàn)其支護(hù)效果，在巷道內(nèi)1000 m 和1200 m 處各布置1 個(gè)測(cè)站來監(jiān)測(cè)回風(fēng)巷頂?shù)装搴蛢蓭鸵平?。監(jiān)測(cè)周期為32 d，每隔2 d 觀測(cè)一次。如圖2 為1303工作面回風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)圍巖移近量。

由圖2 可知，測(cè)點(diǎn)1 和測(cè)點(diǎn)2 兩幫和頂?shù)装逡平靠傮w趨勢(shì)一致，都在監(jiān)測(cè)前7 d 移近量上升趨勢(shì)較快，到第10 天后兩測(cè)點(diǎn)兩幫和頂?shù)装逡平块_始趨于穩(wěn)定，頂?shù)装遄畲笠平繛?3 mm，兩幫最大移近量為15 mm。表明該支護(hù)效果較好，能夠有效控制圍巖變形量。

圖2 1303 工作面回風(fēng)巷測(cè)點(diǎn)圍巖移近量

5 結(jié)語

為解決1303 工作面回風(fēng)巷圍巖變形嚴(yán)重問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，巷道頂板采用短錨索+加強(qiáng)錨索支護(hù)，幫部采用錨桿+加強(qiáng)錨索支護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)效果應(yīng)用表明，此支護(hù)方式和參數(shù)能夠有效控制頂板和兩幫圍巖變形量，回風(fēng)巷道圍巖整體穩(wěn)定性增強(qiáng)，有力保障了礦井安全生產(chǎn)。