新安煤矿1207运输道煤巷掘进技术研究与探索

王会生

摘要：新安煤矿软岩巷道破坏的程度是国内软岩矿井中最厉害的，在软岩支护中井深近千米，难度系数至少是井深400米矿井的2-3倍，其相应投入的成本和劳动量也在3倍以上。软岩问题的突出性，给矿井开采带来了一系列问题，如软岩支护难度大，巷道变形严重，修护投入成本高，没有相关经验可以借鉴，通过我矿不停探索和实践，事实将证明软岩支护难题是有办法克服的。

1工作面概况

1207工作面位于我矿+535m水平采区，井下位置及四邻采掘情况：东侧为与设计的1205工作面：西侧为井田边界：北侧为设计的1208工作面及矿井三大运输系统：南侧为井田边界：1207工作面设计走向平均长2400m，切眼长140m。1207运输道2010年6月开始掘进，历经了22个月的艰苦奋战，于2012年4月2 B与1207切眼安全的透窝。

地质情况简介：老顶：中～细粒砂岩，平均厚度7.5m，灰白色成分以石英和风化长石为主，含炭屑、白云母、黄铁矿，泥质胶结，局部钙质胶结，层理不发育：直接顶：泥岩或砂质泥岩，平均厚度2.7m，灰色，性脆、显层理、局部夹煤线0.2m：直接底：砂质泥岩，平均厚度3.8m，灰色，成分为泥质，夹较多的细砂岩条带，层理发育，含有植物化石碎片；老底：为砂岩、泥岩、砂泥岩的无序组合，岩相变化较大。水文地质：由于该面为仰采工作工作面，加之处于向斜的轴部，汇水条件丰富，预计顶板砂岩水涌出量为3～15m3/h。煤层的物理性质：黑色，条痕为褐黑色，沥青光泽，断口多为参差状：煤层结构及平均厚度：结构为1.54～3.2（0.5）0.6（0.6）1.0：平均煤层厚度为3.0m：煤层倾角4～6°，平均5°。

2巷道支护断面和支护参数探索

①2010年6月-2011年8月：巷道断面为三心拱形，净宽4.5mx净高3.2m，跟煤层顶板掘进，拱部采用18.9mm，长度4.3m的锚索支护，间排距800mmx800mm，每排9根，帮部采用22mm，长度2.5m的左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆支护，间排距800x800mm，每排4根：拱部每隔两排4.3m的短锚索，打2根x8.9mm，长度8.3m的加强锚索，局部巷道淋水大、压力大处，加密单体和加强锚索。

②2011年9月-2011年10月：巷道断面为三心拱形，净宽5.0mx净高3.6m，跟煤层顶板掘进，拱部采用18.9mm，长度4.3m的锚索支护，间排距800mmx900mm，每排9根，帮部采用22mm，長度2.5m的左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆支护，间排距800x900mm，每排6根：拱部每隔两排4.3m的短锚索，打3根18.9mm，长度8.3m的加强锚索，局部巷道淋水大、压力大处，加密单体和加强锚索。

③2011年11月2012年12月：巷道规格三心拱形，净宽5.0mx净高3.2m，跟煤层顶板掘进，拱部采用18.9mm，长度4.3m的锚索支护，间排距800mmx900mm，每排9根，帮部采用22mm，长度2.5m的左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆支护，间排距800x900mm，每排4根：拱部每隔两排4.3m的短锚索，打3根18.9mm，长度8.3m的加强锚索，局部巷道淋水大、压力大处，加密单体和加强锚索。

④2012年1月-2012年4月：巷道断面为矩形，净宽5.0mx净高3.2m，破煤层顶板掘进，破顶1.8m，顶板采用18.9mm，长度4.3m的锚索支护，间排距800mmx900mm，每排7根，帮部采用22mm，长度2.5m的左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆支护，间排距800x900mm，每排6根：顶板每隔两排4.3m的短锚索，打3根18.9mm，长度8.3m的长锚索，局部巷道淋水大、压力大处，加密单体和加强锚索。

3巷道挑顶、刷帮分析

1207联络巷至一部皮带机头段2011年3月挑顶、刷帮、放坠肚，修护一次，巷道顶板下沉，皮带里帮挤压皮带钢丝绳，严重影Ⅱ向皮带走勾，挑顶平均厚度0.4m，最厚处0.8m，刷皮带里帮平均厚度0.8m。1207切眼至联络巷2011年4月份挑顶、刷帮，放坠肚，修护一次，巷道顶板下沉，皮带里帮挤压皮带钢丝绳，严重影响皮带走勾，挑顶平均厚度0.5m，刷皮带里帮平均厚度0.7m。2012年5月，从1207一部皮带机头至切眼挑顶、刷帮，放坠肚修护，挑顶平均厚度0.7m，刷皮带里帮平均厚度1.0m。

4巷道卧底分析

联络巷至切眼段掘进，掘进机向前掘进紧跟掘进机后100m范围内，一个星期内，平均底臌500mm，淋水处最大底鼓量达700mm。联络巷向外至一部皮带机头段掘进，机向前掘进紧跟掘进机后100m范围内，两个星期内，平均底臌500mm，最大达700mm。2012年4月2日1207切眼透窝，透窝后进行卧底，卧底平均厚度1.Sm，巷道高度2.8m，宽度5.0m，4月20日，再次测量巷道高度为1.9m，宽度4.6m，两个星期四内平均底鼓0.9m，两帮变形量0.4m：2102年5月，从一部皮带机头至切眼进行综采面安装前的最后一次，全断面卧底，平均卧深1.2m。

1207运输道掘进从开窝到透窝22个月内，卧底总长度14000m，卧底总厚度3.5m。大型卧底统计，2010年卧底1次，2011年卧底4次，2012年卧底1次，合计卧底6次。小型卧底不计。

5矿压观测分析（表1）

①测点4位于1207运输道外段，此处巷道跟煤层顶板掘进，顶板总下沉量为597mm，总底鼓量为3756mm，两帮收敛量为1354mm：测点13位于1207运输道中间段，此处巷道跟煤层顶板掘进，顶板总下沉量为835mm，总底鼓量为2535mm，两帮收敛量为976mm：测点27位于溜子道里段，此处巷道破煤层顶板掘进，顶板总下沉量为60mm，总底鼓量为1098mm，两帮收敛量为205mm：从上表观测数据得知，巷道底鼓量非常大，要加强巷道两帮底角和帮部支护强度，以减少底鼓量，施工时掘进头向后100m内底巷道底板施工成反底拱型，能减缓巷道底鼓。

②围岩遇水泥化、软化，围岩暴露后，和空气中的水分子或工程用水发生作用，容易泥化、软化和裂隙化，强度随暴露时间而降低，从整体看1207运输道掘进后，围岩揭露时间越长巷道变形量越大，要加快掘速度，破直直接顶掘进比跟煤层顶板掘进巷道变形量小。

6结论

经过我们不停的探索和实践，本矿深部软岩条件下煤巷现有支护强度是有保障的。endprint