特殊超前支護在綜放工作面應用

摘 要：大同煤礦集團公司忻州窯礦8935工作面回風巷（臨空）超前支護范圍內，受相鄰采空區轉移壓力和超前工作面壓力影響下，整體壓力大。已采8933工作面在開采過程中臨空巷發生多次沖擊地壓，給安全生產造成了嚴重影響。為此，使用兩梁兩柱混合一梁三柱的特殊超前支護形式，有效的維護了回風巷超前支護空間，降低了沖擊地壓的影響，為安全生產打下基礎。

關鍵詞：沖擊地壓;特殊超前支護

忻州窯礦8935工作面為西二903盤區的第5個開采工作面。8935工作面煤厚7.5米，共布置5條巷道，分別為進風運輸巷（2935巷），回風運料巷（5935巷），中間Ⅰ巷，中間Ⅱ巷，頂回風巷。其中5935巷設計長度為1506m，沿煤層底板布置，與8933面采空區相鄰，中間留設20m的煤柱。由于受相鄰采空區轉移壓力的影響，5935巷整體應力較大，頂板及兩幫位移嚴重，尤其在工作面回采期間又受工作面超前壓力的影響，有發生沖擊地壓的可能性。所以選取合理的超前支護參數對工作面安全開采至關重要。

1 支護形式

1.1 巷道原有支護。5935巷采用錨桿吊鋼帶掛金屬網和錨索聯合支護（詳見支護斷面圖附圖），錨栓四排， 排距1000 mm，幫距500mm，桿距1000 mm;頂錨栓規格為Φ=20 mm，L=2000 mm的左螺旋無縱筋螺紋全錨固錨桿， 每根錨桿使用2卷樹脂藥，一支規格為K2335，另一支為Z2360，錨固長度0.9 m。鋼帶長度為3.6m，頂板金屬網采用規格為4.0×1.2m（長×寬），兩幫金屬網采用規格為3.7×1.7m（長×寬），網與網搭接為200mm，扣距300mm，并用14#鉛絲雙股扭接牢固。距巷道兩幫1.35米施工兩排頂錨索，錨索長L=7.3m，4米3花布置，排距1.3米，在巷道西幫（左幫）施工兩排護幫錨索，第一排距頂1.0米，仰角均為30°;第二排距頂2.0m，仰角均為5°，5米3花布置，錨索長L=7.3m，索線外露不大于300 mm，鐵托板規格為0.25×0.25m（長×寬）或者0.50×0.50m（長×寬），每根錨索使用3卷樹脂藥，一支規格為K2335，另兩支為Z2360，錨固長度1.5 m。護幫金屬網從頂往下鋪，護幫錨栓采用三排，最上排距頂600 mm，第二排距頂為1600 mm，第三排距頂為2600 mm，桿距為1.0m，并采用Φ=18 mm，L=2000 mm樹脂錨栓固定金屬網。

lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼169-1.jpggt;

圖一 "巷道支護斷面圖

1.2 回風巷超前支護。以往開采經驗表明，工作面回采期間，5935巷在超前于工作面100m的范圍內礦壓顯現明顯，絕大多數沖擊地壓在該范圍內發生。針對此情況，超前支護范圍為超前于工作面100m范圍內，采用四排單體液壓支柱支護，其中靠近巷道兩幫的兩排采用單體液壓支柱支0.6m金屬頂梁的支護方式，巷中的兩排中每排均采用三根單體液壓支柱支設一根4.238m長工字鋼梁的支護方式，長鋼梁與巷道走向一致。防倒防墜采用雙股14#鐵絲將單體柱與頂梁（包括長鋼梁與金屬頂梁）扭結牢固，在采用雙股14#鐵絲將單體柱、頂梁與頂板金屬網扭結牢固。

lt;E：＼123456＼中小企業管理與科技·上旬刊201510＼1-297＼169-2.jpggt;

圖二 "5935巷超前支護圖

2 優點分析

2.1 考慮了巷幫位移對支護的影響，在實踐中發現，巷道變形后，有部分區域巷幫因位移太大而將超前支護單體柱擠倒，所以靠近巷幫的兩排單體柱均使用一柱一梁，這樣當某根單體柱傾倒也不會對相鄰單體柱產生影響而發生連鎖反應。

2.2 該超前支護協調了巷道頂板變形與支護的關系。實踐中發現，臨空巷道變形主要是因為相鄰采空區的采動壓力作用在保護煤柱及巷道頂板上而引起的，在開采過程中發現，巷道變形有時呈現不對稱性，即煤柱側頂板下沉量大于工作面側頂板，使原來的矩形巷道變形成梯形巷道，所以巷道中間的兩排單體液壓支柱施設的長鋼梁與巷道走向一致，這樣巷道變形后鋼梁也能與單體液壓支柱保持垂直，充分保證支護強度。

2.3 中間兩排長鋼梁支設后能與原巷道支護鋼帶形成網狀結構，提高對破碎頂板的維護作用。

2.4 巷道變形量大，有時巷寬會縮至2.4m，如果采用垂直巷道走向布置鋼梁，若鋼梁太長巷道變形后鋼梁插入頂板與巷幫接縫取不出來，若小于2.4m則橫向布置對4m寬巷道維護效果不好，長鋼梁與巷道走向一致很好的解決了這個問題。

3 結語

本超前支護與巷道支護、防沖工作相配套，有效的控制了巷道的變形和沖擊地壓的發生頻次以及沖擊強度，解決了有沖擊地壓危險工作面臨空巷的支護難題。

根據綜采工作面沖擊地壓工作面的實際情況，現執行的超前支護形式在支護強度、防治沖擊地壓、工藝流程等方面在有沖擊地壓的工作面均優于一梁三柱的支護形式。

使用該支護，西二11#層8935工作面已安全采出煤炭1.32Mt，未發生一次因沖擊地壓或頂板事故而造影響工作面正常生產的情況，也沒有一次傷亡事故發生。