煤礦掘進工作面回風順槽過裂隙帶技術研究

董智斌, 郁鐘銘, 李春良，王 騰

(1.貴州大學 礦業學院， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州省非金屬礦產資源綜合利用重點實驗室，貴州 貴陽 550025; 3.貴州師范學院， 貴州 貴陽 550001)

1 概 況

金家渠煤礦110301工作面回風順槽走向長度2082 m，服務年限3 a。該工作面起始位置位于13采區上部車場，北起13采區上部車場與回風聯絡巷交叉點，南至13采區邊界保護煤柱線，沿2煤頂板底部定向掘進，掘進期間不受其他采掘影響。

2 裂隙帶情況

110301工作面回風順槽施工至1295 m時，受風氧化帶條件影響，工作面迎頭上幫側2.5 m范圍內煤體變軟、破碎，淋水增大，并出現漏頂現象。為確保110301工作面回風順槽順利通過風氧化帶影響區域，經現場勘察，重新制定施工方案，決定在原施工方案的基礎上增加管棚支護作為臨時超前支護以通過該段區域。裂隙帶附近巖性特征情況見表1。

表1 裂隙帶附近巖性特征情況

3 巷道支護技術措施

(1) 由專業的探放水施工隊在工作面迎頭向后30 m處疏放水硐室中施工疏水鉆孔，進行集中疏放水，同時對巷道掘進方向風氧化帶影響范圍進行預探，掌握工作面迎頭掘進方向的圍巖狀況、煤層坡度變化等情況；

(2) 疏水鉆孔施工后，由專業技術人員對工作面迎頭淋水情況進行觀測，當工作面涌水量減小，確認安全后，才可恢復掘進施工；

(3) 掘進施工時，首先在已安裝完好的鋼支架上方施工鋼管安裝孔。打眼時，以巷道拱部輪廓線向外偏10°的角度施工，孔深2.2 m，布置間距為300 mm，然后打入鋼管作為臨時超前支護；

(4) 安裝孔施工完畢后，清理鉆孔內煤巖屑，使用大錘將鋼管砸入安裝孔眼底，鋼管采用的是長2.5 m、Φ40 mm的鋼管，將其一端加工成尖形，以方便施工；然后采用雙股8#鐵絲將鋼管與U型鋼支架綁緊，固定牢固可靠。

(5) 110301工作面回風順槽掘進期間，每掘進施工1個循環(800 mm)，施工一次超前鉆孔，進行管棚支護，然后方可進行下一循環掘進。110301工作面回風順槽架棚斷面如圖1所示；圖2為110301工作面回風順槽管棚支護施工示意圖。

圖1 110301工作面回風順槽架棚斷面

圖1中，鋼支架采用25號U型鋼，棚間距為800 mm，采用連接板連鎖連接(如圖1(b)所示)，每架設7道連接板，柱腿墊20 mm厚的鋼板，規格240 mm×230 mm×20 mm；鎖腿錨桿是Φ18 mm×2100 mm的圓鋼端頭錨桿，每架棚打設4組鎖腿錨桿,每根錨桿配套使用2節MSK35/35的樹脂錨固劑。

圖2 110301工作面回風順槽管棚支護施工

4 礦壓觀測與結果分析

在巷道中安裝頂板離層指示儀對頂板離層情況進行監測并記錄，連續觀測斷層左右兩側觀測點1和觀測點2的離層變化，觀測結果見表2，并繪制曲線圖，如圖3所示。

表2測點離層儀變化/mm

時間/d123456714212835測點1234567912131414測點2235667913141414

圖3 頂板離層量變化規律

從圖3可以看出，巷道剛掘進過后，頂板的離層量迅速增大，超過14 d后，頂板的離層量逐漸趨于穩定， 觀測點1和觀測點2的最大離層量均約為14 mm。表明該支護方式能夠很好地控制巷道圍巖的穩定性。

5 結 語

(1) 巷道掘進過裂隙帶時圍巖的穩定性受到破壞，頂板破碎，支護困難；采用常規支護方式，不利于掘進安全性。

(2) 采用超前管棚支護方式來過裂隙帶，加固了巷道圍巖的穩定性，有效控制了頂板破碎，漏頂的現象。

(3) 通過對110301工作面回風順槽過裂隙帶頂板下沉量的觀測，此支護技術較好控制了頂板穩定性，實現了礦井的安全高效生產，為類似條件下巷道圍巖控制提供了一定的參考價值。

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