赵固二矿11020下顺槽联合支护技术

李飞 王树海

摘 要：为了解决赵固二矿11020下顺槽支护问题，根据矿井前期及附近煤巷支护形式、支护效果、矿压显现规律及施工经验进行工程类比，本文设计了锚网索配合槽钢梁联合支护方案，并在11020下顺槽进行了实际应用。结果表明，使用锚网索配合槽钢梁联合支护方案后，巷道顶板离层量较小，处于可控范围内，支护效果良好。

关键词：赵固二矿 下顺槽 联合支护

中图分类号：TD44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0096-01

随着我国浅部煤炭资源逐渐枯竭，煤矿开采陆续进入深部开采阶段。赵固二矿采深700～800 m左右，是典型的深部矿井。煤矿巷道围岩破碎、应力高，难以支护。赵固二矿11020下顺槽西北邻I盘区辅运大巷，东北为11011工作面，西南为未采的1104工作面，南为F18断层煤柱。1102工作面下顺槽为赵固二矿1102工作面准备巷道，担负着1102工作面的运输任务。巷道设计总长度2280 m，沿煤层顶板掘进，掘进断面积17.49 m2。为了解决11020下顺槽支护问题，本文设计了锚网索配合槽钢梁联合支护方案。

1 工程概况

西北邻I盘区辅运大巷，东北为11011工作面，西南为未采的1104工作面，南为F18断层煤柱。1102工作面下顺槽为矩形巷道。1102工作面下顺槽巷道断面：掘进断面：宽×高=5300×3300 mm，掘进面积17.49 m2；净断面：宽×高=5100×3200 mm，净断面积16.32 m2。施工过程中，暂不施工永久水沟，根据工作面实际情况，需使用水沟排水时，先施工一条毛水沟。

2 支护设计

2.1 临时支护

临时支护采用ZLJ-10/21型机载临时支护。当掘进机完成截割装煤作业后，先将截割头放下，然后再按照下列程序工作：掘进机司机首先检查机载临时支护各部位零部件管路是否正常，然后打开二位三通操作阀通向机载临时支护的油路，并关闭另一个油路。施工人员把支护用的钢筋梯和网片放在顶梁架上用磁铁吸好后，掘进机司机方可控制手柄向前推动支护主架和顶梁架。支护主架和顶梁架由拆合状态慢慢平稳展开。机载临时支护打开时，副司机应注意观察支护各关节管路和钢筋梯、网片位置，防止出现缠挂现象。待掘进机开到需要的角度和位置方可升起主架直至巷道顶板，把钢筋梯和网片压紧后，施工人员方可在临时支护下进行打孔、安装锚杆等工作。

2.2 永久支护

根据矿井前期及附近煤巷支护形式、支护效果、矿压显现规律及施工经验进行工程类比，采用如下锚网索支护能满足安全要求。

（1）支护方式：锚网（索）+W型钢带+钢筋梯+槽钢梁联合支护。

（2）锚杆规格：Φ20×2400 mm；顶部锚杆间排距为800×900 mm，帮部锚杆间排距为900×900 mm，顶部锚杆锚固长度为1200 mm、帮部锚杆锚固长度为900 mm（快速、中速锚固剂各一卷），锚杆托盘帮部为W型钢带、δ10×150×150 mm托盘配合使用，顶部为δ10×150×150 mm托盘与钢筋梯配合使用，钢筋梯长度为4960 mm，排距为900 mm，锚杆、钢筋梯均打在网片接茬处。

（3）槽钢梁锚索规格：Φ17.8×6250 mm，间排距：1400 mm×1800 mm，锚固长度2400 mm（K2360、Z2360锚固剂各两卷），托盘规格：4500 mm 长的16#槽钢与δ12×120×120 mm、δ12×80×80 mm钢板和δ50×120×120 mm木垫板配合使用，锚索预应力不低于30 MPa。

（4）点锚锚索规格：Φ17.8×8250 mm，间排距：1600 mm×1800 mm，锚固长度2400 mm（K2360、Z2360锚固剂各两卷），托盘采用δ12×400×400 mm、δ12×200×200 mm钢板和δ50×200×200 mm木垫板配合使用，锚索预应力不低于30 MPa。

（5）金属网片使用Φ5.6 mm钢筋焊接，网幅1000×1900 mm，网片搭接100 mm，每格用14#铅丝绑扎。

（6）若顶板完整、坚硬、大面积悬露不会垮落时，掘进循环进尺为1.8 m（2个锚杆排距）。

（7）顶部锚杆、钢筋梯、金属网支护紧跟工作面；帮上部2根锚杆滞后迎头距离不得超过3个排距，帮下部锚杆不得超过12个排距，槽钢梁锚索允许滞后迎头2个排距，点锚索允许滞后迎头60 m。顶板条件破碎时，可适当缩小锚杆、点锚索间排距进行补强支护。

巷道中心点柱采用单体液压支柱（最大支撑高度3500 mm，因顶板破碎巷道超高无法打设单体柱时，应根据巷道实际高度打设直径不小于180 mm的木点柱），顺巷道方向打设（排数及位置视实际情况而定并及时补充说明），间距为1000 mm（巷道中心点柱必须紧跟掘进机二運）；中心点柱顶梁采用4000 mm长π型钢梁，底梁为工钢梁，底梁规格：12#工钢×2根×3300 mm，底梁两端用U型卡卡牢，π型钢梁、工钢底梁顺巷道方向布置；每根单体柱柱底配木砖一块（规格：δ100×400×250 mm）、大铁鞋一个，柱顶配防导链一条。

3 支护工艺

安装锚杆前，应将眼孔内的积水、煤（岩）粉用压风吹扫干净。吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人，先把树脂药卷按规定的数量、规格逐根放进眼口，用锚杆顶住药卷，轻轻逐块送至眼底，用专用搅拌器将锚杆机和锚杆连接牢固，启动锚杆机将药卷边推进边搅拌，直至将锚杆推至眼底，搅拌时间25～30 s，搅拌充分后，停止搅拌约30 s，待树脂药卷凝固，继续开动锚杆机，给锚杆施加一定预紧力，保证托盘、金属网紧贴巷道煤（岩）面，并将锚杆螺母上的阻尼帽、减磨垫全部挤出。每班必须对施工的锚杆由班组长或验收员进行验收，对不合格的锚杆必须重新补打。

4 结论

为了了解使用锚网索配合槽钢梁联合支护的效果，使用顶板离层仪进行顶板离层监测，巷道中每隔50 m安装一个顶板离层仪，结果表明，使用锚网索配合槽钢梁联合支护方案后，巷道顶板离层量较小，处于可控范围内，支护效果良好，可在本矿井推广使用，也可为全国同类型巷道提供支护经验。

参考文献

[1] 何满潮，谢和平，彭苏萍，等.深部开采岩体力学研究[J].岩石力学与工程学报，2005，24（16）：2803-2813.

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