东沟煤矿主斜井巷道支护方案设计

邢玉海

（阳煤集团翼城东沟煤业有限公司，山西 翼城 043500）

1 工程概况

阳泉煤业集团翼城东沟煤业有限公司矿井技改竣工后，为了满足矿井煤炭提升、人员运输的需要，需新开拓一条主斜井。整个主斜井设计长度486m，风化段设计长度14.15m，基岩段施工长度为471.85m，躲避硐30m，巷道坡度-25°，按区段内储量及年产量核算服务年限为10.8a。

井田总体为一走向北东，倾向北西的单斜构造，地层倾角一般5～8°，局部达16°左右。斜井掘进工作面位于矿区广场东北部的山坡，开口坐标为X=3950419.24，Y=19588452.31，Z=+1162.000，方位角37°31′23″。

斜井掘进过程中需要穿过的2号煤层，位于山西组中上部，下距9+10号煤层间距厚度61.77～76.00m，煤层厚度0.40～3.26m，平均1.78m，含0～3层夹矸，井田东北局部含3层夹矸，全井田大部不含夹矸，结构简单。顶板为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩。

2 支护设计方案

2.1 巷道断面

主斜井风化段断面形状为半圆拱形：净宽4.8m，净高3.9m，毛宽5.8m，毛高4.4m。净断面 S净=16.25m2，毛断面 S毛=21.91m2。基岩段断面形状为半圆拱形：净宽4.8m，净高3.9m，毛宽5.1m，毛高4.05m。净断面S净=16.25m2，毛断面S毛=17.86m2。躲避硐室断面形状为半圆拱形：净宽2.0m，净高2.0m，毛宽2.2m，毛高2.1m；净断面S净=3.57m2，毛断面 S毛=4.09m2。

2.2 支护方式

主斜井风化段永久支护方式为钢筋混凝土浇筑，基岩段永久支护方式采用锚杆、钢筋网、锚索与喷射砼联合支护。

2.2.1 风化段支护参数

（1）支护材料及规格。钢筋：内筋Φ16×300，外筋Φ16×300，横筋Φ16×300，联筋Φ12×500。

（2）喷射砼强度等级为C25，喷射厚度为150mm，配合比（体积比）为水泥:水:中砂:碎石=1:0.45:2:2。

（3）浇筑砼强度等级为C30，浇筑厚度为500mm，配合比（重量比）为水泥:水:砂子:石子=1:0.49:1.69:3.44(以实验室配比单为准)。

（4）其他材料有42.5#巷道硅酸盐水泥，粒径5～10mm碎石，中粗粒黄沙和YZ-1型速凝剂等。

主斜井风化段钢筋混凝土砌碹的钢筋分布为：受力钢筋间距300mm，排距500mm；箍筋、构造筋间距300mm；混凝土强度C30。

风化段支护断面图见图1。

图1 风化段支护断面图（单位：mm）

2.2.2 基岩段支护参数

（1）支护材料及规格

顶锚杆采用Φ20×2200mm左旋螺纹钢锚杆，150×150×8mm钢托盘，CK23800型锚固剂；两帮及顶钢筋网采用直径6mm的100×100mm网格。顶锚杆第一排布置7根锚杆，第二排第1、3、5、7布置锚杆，第2、4、6布置锚索代替原有锚杆，依次交替布置，锚杆间排距800mm；锚索间排距1600mm。帮锚杆采用Φ20×2200mm左旋螺纹钢锚杆，CK23800型锚固剂，150×150×8mm的钢托盘；

（2）锚索材料及规格

采用Φ17.8×6300mm型钢绞线锚索、400×200×100mm铸钢托梁、CK231200型锚固剂，采用MLKM18型锚具。帮锚杆每帮每排布置二根，间排距为800mm。

（3）喷射砼强度等级为C25，喷射厚度为150mm。

2.2.3 躲避硐永久支护

锚网喷，采用锚杆、钢筋网联合支护，锚杆一排布置7根，间排距为800mm。

2.3 临时支护

风化段临时支护形式为锚网喷支护，喷层厚度为50mm，锚杆支护间排距为800×800mm矩形排列，Φ20mm螺纹钢锚杆，L=2200mm，配套采用CK23800型树脂药卷，每孔使用1卷，锚杆托盘采用150×150mm，厚度8mm的钢托盘。钢筋网直径6.0mm，网格间距100×100mm。混凝土标号采用C25，每根锚杆的锚固力≥50kN。

基岩段临时支护采用帽柱支护，每排布置4根，间距1200mm，排距800mm，柱采用2.8m内注式单体液压支柱，帽为直径180mm半圆木。

3 结语

东沟煤矿主斜井风化段采用钢筋混凝土浇筑支护，基岩段顶板采用锚杆、钢筋网、锚索与喷射砼联合支护，实践证明东沟煤矿主斜井巷道支护是安全、有效和经济的支护方式，取得了良好的支护效果。