工钢棚与顶板锚网联合支护在煤巷掘进中的实际应用

程铁军

(河南能源集团 焦煤鑫珠春公司，河南 焦作 454150）

锚网支护可以充分发挥巷道围岩自身强度，变被动支护为主动支护，有支护强度大，服务时间长，施工速度快，劳动强度低等优点，该支护形式具有先进性、实用性，但是同时锚网支护又具有隐蔽性，在残采地区掘进支护中单纯使用锚网支护还有局限性。

1 18改造区地质条件

18改造区，地质构造十分复杂，褶曲、断层等构造均有。受三号井断层的牵引作用，0108和0108煤柱工作面正处在中北区向斜之中。0108工作面 （包括里段和外段）处在向斜轴部，而0108煤柱处在向斜的反倾斜面上。受三号井断层的影响，0108煤柱工作面内断层较发育，并且断距较大，一般在5m左右。三号井断层是本区域最大的断层，其余断层均为中小断层，这些中小断层有明显的特性。从倾向上分，一组为走向50°左右，倾向NW的与三号井断层性质一致的断层；另一组为走向70°左右 （近EW向），倾向近S的与朱村断层性质一致的断层。从地域上分，前一组断层位于工作面的东部，后一组断层位于西部。

三号井断层：为区域性大断层，本盘煤层底板L8灰与对盘L2灰对接，本盘煤层顶板砂岩与对盘L8灰对接，水文地质条件中等。

F1断层：该断层曾有四条巷道揭露过，东段落差大（大于5m）、西段落差小（1.6～2.3m）。01081 外段工作面上风道掘进过程中两次揭露它，因其落差大于5m将煤层断失而停掘或改变巷道方向；01081里段工作面上风道揭露它时落差为2.3m，中切眼中又揭露它时落差为1.6m。因该断层在0108里段工作面内只有2.0m左右，故对工作面回采影响不大。

F2和F3断层：为两条落差小于0.5m的断层，对掘进和回采都没有多大的影响。

F4断层：该断层落差大于5m，在01081里段工作面中切眼以里的上风道掘进中揭露，其基本将煤层断失，该断层处尚有顶板滴淋水，在巷道退后15m后改向掘进。

F5断层：该断层为01081里段工作面中切眼以里上风道掘进过程中向南探钻中探明的，其落差4m左右，断层倾向与该面外部揭露的断层相反。

F6、F7断层：这两个断层是从北一轨道1809工作面下风道延伸过来的。01081里段工作面下风道拐切眼过F6断层（落差1.2m）后又揭露 F7断层，因其落差（3.0m）大加上顶板破碎而停掘，在退后10m后又重掘开切眼，此开切眼又揭露这两条断层，仅是断层落差稍微变小了一点（1.0m和1.5m），该断层处顶板破碎且淋水，工作面开采时异常困难，对切眼进行改造后才艰难采出。

F8、F9断层：为1809工作面内揭露的断层，预计其会向东延伸到0108煤柱工作面。

以上仅是相邻工作面采掘过程中揭露的断层，相信该区域内还会有其他大大小小的断层。由于这些断层均在0108煤柱工作面内，大于5m的断层又将煤层断失，这将对采掘产生极大的影响。

2 工钢棚与顶板锚网联合支护形式

针对18地区极为复杂的地质条件，为克服巷道前期施工居高不下的巷道返修率，决定对巷道支护形式进行调整，计划采用工钢棚与顶板锚网联合支护对巷道顶板加强控制。

工钢棚采用12#工钢支架架设，每棚4根撑杆，每帮及顶板各褙8根批子，顶板批子褙在钢筋梯外，巷道裱褙采用3.0m×1.3m 塑料网褙顶，2.2m×1.3m 塑料网裱帮；采用顶板锚网支护方式进行辅助支护，具体要求如下：（1）使用Ф20mm×2 400mm的螺纹钢锚杆，共安设4根。锚杆钢筋梯排距（中—中）800mm，锚杆间距为 800mm。 （2）锚杆托盘规格 150mm×150mm×10mm，锚杆托盘紧贴钢筋梯，螺丝上紧上牢，使钢筋梯与岩面密贴，空顶地方要褙实。（3）锚杆端部必须推至孔底，外露长度＜50mm（含螺丝、托盘）。安设锚杆使用两支锚固剂，锚杆锚固力设计值70KN，锚杆抗拔力必须达到设计锚固力的90%。顶板中间两处锚杆与顶板垂直，靠近巷帮的顶板锚杆安设角度为与铅垂线成20。（4）钢筋梯长2600mm，宽80mm，采用Φ14mm的钢筋焊接而成，安装锚杆时钢筋梯必须与托盘、岩壁紧贴。（5）锚杆外露长度为＜50mm（含螺丝、托盘），允许误差 0—+50mm。 （6）锚杆间排距800mm，允许误差±100mm，锚杆角度与设计角允许偏差不得大于5°。（7）每根锚杆使用两支锚固剂，锚杆托盘必须贴顶靠帮，螺丝必须上紧上牢，锚杆锚固力不小于63KN。

3 巷道支护对比观测分析

在巷道掘进采用工钢棚与顶板锚网联合支护后，据对巩固期内2009年5月—2010年5月份的巷道返修率进行统计：巷道返修率由采用工钢棚与顶板锚网联合支护前的200%下降到60%。

4 结语

残采地区煤柱工作面掘进采用工钢棚与顶板锚网联合支护的实际应用技术已逐渐成熟，在巷道掘进过程中，煤层顶板与围岩得到了很好的控制，施工中未出现过任何顶板事故，大量减少巷道返修率并降低职工劳动强度，达到了预期目标。