深井沿空掘巷支護參數研究

周 杰

（淮南礦業集團朱集東煤礦，安徽 淮南 232000）

0 引言

近年來，近年來隨著煤炭產量的遞增，許多礦區出現了資源緊張和接替困難。為了解決這一難題，在礦區越來越多的采用綜采沿空掘巷技術。沿空掘巷技術不僅可以加快煤巷掘進的施工速度，確保生產礦井采掘接替的有序進行，實現礦井生產的高產高效，對于高突礦井生產，也可減少消突措施孔的施工量，降低防突工作的勞動強度及安全風險，減少防突成本及安全成本的投入。沿空掘巷布置回采巷道技術已成為各礦提高資源回收率、延長礦井服務年限、提高經濟效益的新思路。但是沿空巷道在現場的應用遇到了巷道變形劇烈、難以維護的技術難題，由于各礦井地質條件千差萬別，針對以上問題，本文對朱集東煤礦1122（1）軌道順槽沿空掘巷巷道支護參數進行研究，目的是為沿空掘巷巷道提供合理的支護參數，為今后深井沿空掘巷巷道支護選擇合理的參數，提供可靠地借鑒。

1 地質條件

朱集東煤礦位于淮南煤田東北部，1122（1）軌道順槽位于朱集東煤礦東翼南盤區，其中1122（1）軌道順槽地面標高為-902m～-883m老頂為淺灰色，細粒結構，硅質膠結的細砂巖；直接頂為灰色，泥質結構，平坦狀斷口，致密，性脆的泥巖；直接底為灰色，砂泥質結構，斷口較平坦的砂質泥巖。

2 沿空掘巷圍巖控制技術措施

1122（1）軌道順槽斷面為矩形，寬度5200mm，高度3000mm，考慮到該巷道的地質條件和施工條件，現制定該巷道錨索網支護技術方案，錨梁網支護材料及規格尺寸、參數：超高強錨桿頂板Φ22×2800mm；間排距：750×800mm；全螺紋錨桿：Φ22×2000mm；間排距 800×800mm；鋼帶： 頂部：8#×43×43mm 鐵絲， 長寬：5200×1000mm， 幫部：8#×43×43mm鐵絲，長寬：3200×1000mm，網片壓茬 100mm，每隔 200mm用12# 鐵絲扭結；菱形網頂部：8#×43×43mm 鐵絲，長寬：5200×1000mm；菱形網：頂部：8#×43×43mm 鐵絲，長寬：5200×1000mm，幫部：8#×43×43mm鐵絲，長寬：3200×1000mm，網片壓茬 100mm，每隔 200mm用12#鐵絲扭結，錨索：Φ21.8×6300mm，4-3-4-3布置，4根錨索間排距：1000×1600mm，3 根錨索間排距：1000×1600mm，走向錨索梁：在巷道左右兩幫交錯施工走向錨索梁，錨索梁采用20#槽鋼（長3600mm，2孔，孔距1600mm）配合兩根Φ21.8×6300mm錨索進行施工，錨索墊板：148×143×15mm方鋼墊板，錨固劑：頂部錨索每眼3根Z2350錨固劑，梁（錨索梁）：20# 槽鋼，3600mm，4孔，孔距 1000mm，20#槽鋼，3000mm，3孔，孔距1200mm。

3 沿空掘巷圍巖控制效果分析

為了掌握1122（1）軌道順槽巷道圍巖活動規律及支護效果，為今后進一步優化和改進錨網索支護的參數提供依據，在1122（1）軌道順槽，使用“十字”交叉法，每隔50米設置一個表面位移測點以及一個頂板離層測點。通過每天觀測一次進行數據記錄。

如圖1所示，巷道成型時，測點位置巷道兩幫及頂底的收斂速度較快，隨著巷道的不斷向前掘進，測點位置的巷道兩幫及頂底的收斂速度不斷減小，趨近于穩定。兩幫表面移近量最大為210mm，如圖可以看出，巷道斷面收斂很小，兩幫變形得到有效控制。

圖2 頂板離層位移曲線

如圖1所示，巷道成型時，測點位置巷道頂板淺部及深部離層速度較快，隨著巷道的不斷向前掘進，測點位置的巷道頂板淺部及深部離層速度不斷減小，趨近于穩定。頂板下沉量最大為31mm，可見，采用錨網索聯合支護對巷道頂板取得良好的支護效果。

4 結論

（1）深井沿空掘巷應力大，目前屬于支護較困難巷道類型之一，在頂板條件較好情況下，采用錨網索合理布置，可以對頂板進行有效的控制。

（2）頂板錨桿能增加頂板下位巖層的完整性，形成“組合拱”，從而形成完整的承壓層。

（3）錨索錨入深部穩定巖層，使淺部與深部形成有效組合，對頂板及幫部起到較好的加固作用。

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