綜采面回撤通道煤壁片幫維護措施研究

野繪宇

（山西焦煤汾西礦業集團南關煤業有限責任公司，山西 晉中 031304）

綜采工作面回撤通道施工質量，直接影響著工作面搬家、回撤，由于工作面回撤通道斷面大，懸頂時間長，受工作面超前支撐壓力、上覆巖層自身重力以及構造應力影響，回撤通道煤壁經常出現破碎、片幫、變形等現象，不僅加大了煤壁維護難度，降低了工作面回撤通道施工質量，而且煤壁大面積片幫后，頂板空頂面積加大，很容易造成頂板冒頂、垮落等事故發生。南關煤礦對1209工作面回撤通道片幫煤壁采取聯合支護措施，提高了回撤通道煤壁安全穩定性，保證工作面安全回撤。

1 概況

南關煤業有限公司1209工作面位于井田一采區北翼，工作面東為已回采結束的1211工作面，西為尚未開掘的1207工作面，北至井田邊界，南臨一采回風上山。工作面設計走向長度為920m，傾向長度為100m，回采煤層為2#煤層，煤層平均厚度為2.3m。目前工作面已回采結束，施工回撤通道期間。

地質資料顯示1209工作面停采線外的回撤通道區域存在F3正斷層（斷層落差為2.7m，傾角為52°）影響帶，受構造應力、采動壓力以及超前支撐壓力影響，1209工作面回撤通道煤壁出現了大面積片幫現象，片幫最大深度達1.7m，片幫處頂板下沉變形明顯，威脅著工作面搬家回撤安全。經探測，1209工作面回撤通道煤壁煤體嚴重破碎深度最大2.5m。

2 回撤通道片幫煤壁聯合維護措施

為提高工作面回撤通道的安全穩定，決定對1209工作面回撤通道采取“注漿+加長邁步式錨桿+圓鋼托架”等聯合支護方法。

2.1 注漿

（1）在回撤通道煤壁施工一排注漿孔，注漿孔施工在距頂板1.0m處，間距3.0m，深度5.0m，鉆孔垂直煤壁布置。

（2）鉆孔施工完后，采用高壓注漿泵對鉆孔注射馬麗散粘劑，馬麗散粘劑由馬麗散與催化劑1:1混合而成，注射后及時對注漿鉆孔進行封孔處理。

（3）注漿過程中應觀察煤壁漿液滲透情況，當煤壁出現漿液滲透時停止注漿。所有鉆孔注漿完成后，在注漿孔下方距頂板2.0m處施工5個效果觀察孔，觀察孔孔深為6.0m，與煤壁垂直布置。

2.2 加長邁步式錨桿支護

（1）加長錨桿長度為3.0m，錨桿直徑為22mm，回撤通道煤壁共施工三排錨桿，錨桿間距為1.0m，第一排錨桿施工在距工作面頂板0.3m處。

（2）第二排錨桿與第一排錨桿間距為1.0m且成邁步式布置，如圖1所示，即第二排第一根錨桿施工在第一排第一根與第二根錨桿中間，依次類推。

（3）第三排錨桿與第二排同樣成邁步式布置。所有錨桿錨固端采用兩支型號為MSK23/60型和MSK23/35型錨固劑錨固，錨桿外露端長度為0.45m，鋼帶與煤壁預緊。

圖1 1209工作面回撤通道片幫煤壁聯合支護平面圖(mm)

2.3 安裝圓鋼托架

為了提高回撤通道加長錨桿相互聯鎖保護作用，當加長錨桿施工完后對每一根錨桿安裝圓鋼托架。

（1）1209工作面回撤通道煤壁安裝的圓鋼托架長度有1.0m和2.0m兩種，圓鋼托架直徑為30mm，每一根托架中部及兩端成扁平狀，托架中部及兩端各焊制一個直徑為25mm圓孔。

（2）在第一排與第三排同一豎直面位置安裝一根長度為2.0m圓鋼托架，工作面所有豎直面內圓鋼托架安裝后，在第二排所有相鄰錨桿之間安裝一根長度為1.0m圓鋼托架，水平面內圓鋼托架與豎直面內圓鋼托架成“十”字型布置，如圖1所示。

（3）在兩根“十”字交叉圓鋼之間采用螺母連接固定，所有圓鋼托架安裝后必須與錨桿連接緊固。

3 應用效果

（1）1209工作面回撤通道煤壁采用“注漿+加長邁步式錨桿+圓鋼托架”聯合支護工藝，工藝簡單，用2d即可施工完全部聯合支護，工作面所用材料費用為4萬元，成本費用低。

（2）采用注漿支護后通過觀察孔觀察發現，1209工作面回撤通道煤壁5m范圍內破碎煤體完全被粘接，提高了破碎煤體膠結穩定性。

（3）加長錨桿錨固段位于穩定巖體內，提高了錨桿支護效果，加長錨桿施工完后未出現錨桿失效等現象。

（4）1209工作面回撤通道煤壁采用圓鋼托架有效提高錨桿間聯鎖支護作用，同時圓鋼托架可對破碎煤體進行支撐作用，安裝圓鋼托架后，有效抵御了煤柱向煤壁方向的垂直應力作用。

（5）1209工作面回撤通道煤壁采用聯合支護后，提高了煤柱抗壓能力，避免了回撤通道煤壁上方頂板下沉、破碎現象。

4 結語

南關煤業有限責任公司在1209工作面回撤通道采取“注漿+加長邁步式錨桿+圓鋼托架”聯合支護，有效提高了破碎煤體的穩定性，采用加長錨桿支護解決了原來普通錨桿錨固失效、支護質量差等難題，采用圓鋼托架后，提高了錨桿間聯鎖保護作用，有效抵御了因煤壁內應力擴張、發生煤壁片幫等現象，保證了綜采面的回撤安全，取得了較好效果。