卸压槽及帮锚索在综放工作面邻空巷道中的联合应用

李亚林

(中煤平朔集团有限公司东露天矿 山西 朔州 036000)



卸压槽及帮锚索在综放工作面邻空巷道中的联合应用

李亚林

(中煤平朔集团有限公司东露天矿 山西 朔州 036000)

针对某煤矿综采低位放顶煤工作面回采过程中受应力集中发生冲击性压力，邻空巷道炸帮、底臌严重、原锚网索支护失效等状况，在邻空巷底、帮分别施工卸压槽和帮锚索，有效地控制了压力显现。

卸压槽；帮锚索；综放工作面；邻空巷道

一、工作面及地质概况

(一)地质概况

本工作面煤层整体呈东高西低的单斜构造，煤层结构较复杂，常夹2～4层夹矸，夹矸多为高岭土质页岩、炭质页岩及砂质页岩，厚0.05～0.45m，平均0.23m。头部煤层倾角较大，达6°，一般为3°～5°；厚度7.9m～9.1m，平均8.5m。

直接顶：顶板多为砂质页岩、炭质页岩及页岩，为灰白色细及中砂岩，矿物成分以长石、石英为主，具水平层理，含云母等暗色矿物，厚度26m～42m。

直接底：底板以砂质页岩为主，局部为炭质页岩及砂岩，厚度为0.3m～3.0m。浅灰色，含暗色矿物。开采深度190m。

(二)工作面概况

矿联井9#层9004工作面，走向长度1258m，工作面长240.5m，端头支架与ZFS8000/20/38型放顶煤液压支架相配套，中部支架选ZFS8000/20/38型放顶煤液压支架，其中电液阀和密封件引进。工作面支架前后均选用SGZ1200/1400可弯曲刮板运输机，与采煤机、液压支架配套。采用单一长臂后退式低位放顶煤开采，全部垮落法管理顶板。采高3.3m，放顶煤5.2m。

二、四邻关系与巷道布置及邻空巷煤柱尺寸

(一)四邻关系

该工作面上覆4#层小煤窑采空区，南邻大巷保护煤柱，北邻木瓜界矿公共煤柱，东接9005主运顺槽，西为9003采空区。

(二)工作面巷道布置

该工作面共施工2条巷道，沿底板布置2条顺槽巷，其中9004主运顺槽为进风巷及运输巷，规格为掘宽5.0m，掘高3.3m，沿底掘进；9004辅运顺槽为回风运料巷，规格为掘宽5.0m，掘高3.5m，净高3.3m。开采时，再利用采动引起的超前支撑压力，对顶煤进行破碎。

(三)邻空巷煤柱尺寸及支护方式

9005主运顺槽巷与已采空的9004工作面留设20m煤柱，原支护为锚杆、锚索联合支护，顶锚杆采用φ22mm×2400mm螺纹钢锚杆，间排距1100mm×1200mm，每排5根锚杆，帮采用φ18mm×1700mm圆钢锚杆，巷道两帮分别布置三排护帮锚杆锚索沿巷道顶板中线，采用φ17.8mm×7300mm钢绞线，每3.6m一根，托板垂直巷道方向布置。超前支护自工作面煤壁线向外30m范围支双排液压单体柱，20m范围支三排液压单体柱，所有液压单体柱均带1.0m长的工字钢柱帽。由于开采过程中矿山压力显现明显，超前支护由原来的两排30m改为两排50m，前30m范围支三排液压单体柱支护，并安装压力表进行观测、记录和分析。

三、卸压施工方案

施工卸压槽(在巷道底臌严重时使用此方法)

在9005主运顺槽转载机头及皮带机尾范围内底板中施工卸压槽。

炮眼布置方式：距巷中心线两侧各250mm施工爆破眼，炮眼间距400mm，排距500mm，眼深1300mm，角度45°，水平摆角80°。每施工2个眼一次起爆，每眼装一卷起爆药，即3#硝铵炸药和瞬发电雷管，正向爆破。卸压槽的长度视工作面推进度而定，起爆后，槽深保持600mm以上。

四、帮锚索施工方案

在邻空巷两帮垂直于煤壁施工5000mm长的帮锚索，锚索采用φ17.8mm×7300mm钢绞线，锚索配套4800mm长钢筋钢带组成支护联合体。

帮锚索钢筋钢带支护示意图

五、效果

施工卸压槽和帮锚索后巷道压力显现明显降低，巷内煤壁片帮现象减少，尤其是邻空侧煤壁炸帮减弱更为显著，超前支护范围内炸帮、片帮程度明显改善，顶板下沉量减少60%以上，损梁折柱现象有很大的缓减。施工卸压槽后，底臌次数减少50%以上，危害程度也大大降低，电气列车、皮带架、运输轨道等均没有发生过大的倾斜，保证了正常的生产和安全。

六、结语

(1)采用卸压槽卸压配合强支护防冲措施，有效地降低了邻空巷压力，为安全生产提供了保障。

(2)施工卸压槽后，邻空巷冲击地压现象明显改善，消除了现场重大安全隐患，保证了生产的顺利进行。

(3)邻空巷卸压槽和帮锚索强支护的施工，为放顶煤开采过程中巷道防冲和维护提供了必要的参考经验。

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