高地應(yīng)力大采長綜采工作面兩巷超前動壓區(qū)擴修與支護技術(shù)研究

戴鵬

（中國平煤神馬集團十一礦，河南 平頂山 467000）

隨著綜采技術(shù)的日益成熟，工作面單產(chǎn)能力已日趨平穩(wěn)。為了突破現(xiàn)有的工作面單產(chǎn)瓶頸，近年來，許多礦井進行了新的嘗試。在原有的開采條件下，增加工作面長度，是提高工作面單產(chǎn)能力的有效方法。發(fā)展大采長工作即能夠大幅度提高工作面的儲量和單產(chǎn)能力，又降低了開掘成本，緩解了采掘接替壓力，但是也帶來了新的難題和挑戰(zhàn)。

隨著工作面長度增大，采動影響范圍加大，片幫、離層、頂板下沉量明顯增大，機、風(fēng)兩巷維護困難，將嚴重制約工作面生產(chǎn)安全。而傳統(tǒng)采長200m以內(nèi)工作面圍巖控制技術(shù)已不適用。因此，解決由采面增長帶來的一系列問題，是成功發(fā)展大采長工作面的關(guān)鍵。

平煤股份十一礦于1979年投產(chǎn)，最初設(shè)計年生產(chǎn)能力為60萬噸，通過不斷發(fā)展目前年生產(chǎn)能力已達320萬噸。戊9-10-22040綜采工作面是十一礦首個采長超過260m的大采長綜采工作面。該工作面的順利回采，將極大緩解十一礦的生產(chǎn)壓力。針對首次回采堅硬頂板條件下的大采長工作面，如何解決高地應(yīng)力條件下的圍巖控制，對于工作面實現(xiàn)安全高效回采具有重要意義。

一、工作面概況

戊9-10-22040工作面煤層埋深841.5～884.0m，南部與其相鄰的戊9-10-22020采面于2017年2月回采結(jié)束。戊9-10-22040工作面于2018年2月23日中班開始初采初放，上部風(fēng)巷范圍內(nèi)沿走向礦壓顯現(xiàn)明顯，巷道變形大。主要原因為：一是其下部相距170m左右的己組煤層已采動影響所致。二是其相鄰的戊9-10-22020老空影響所致。戊9-10-22020老空因煤柱僅有6.0m左右，加劇了風(fēng)巷動壓顯現(xiàn)強度。因此，在回采過程中，風(fēng)巷煤壁線外40m范圍內(nèi)，原有錨網(wǎng)巷道規(guī)格由2.6m高×5m寬、斷面13m2，嚴重變形為1.5m高×1.5m寬、斷面2.25m2，已不能保證正常的通風(fēng)斷面和行人安全，嚴重制約采面的正常推進。面對巨大的開幫、拉底量，鋪設(shè)40T溜子向采面出渣的方式已不適用改工作面。

二、應(yīng)用技術(shù)與效果

根據(jù)開掘隊伍施工經(jīng)驗，采用在綜采工作面超前外段安裝P-30型耙斗機配合電滾筒牽引伸縮式小皮帶的方式向采面運輸機出渣，具體工序為：松動爆破落巖（開幫、臥底）→打高強錨桿、錨索配合鋼笆網(wǎng)支護新開巷道頂板→出渣→打高強錨桿配合鋼笆網(wǎng)支護新開巷道下幫。

（一）高地應(yīng)力巷道擴修一次成巷技術(shù)

在對巷道擴幫、拉底時，主要是底板巖石難以開動，因此，松動爆破目標主要針對下部1.5m高×6m寬的巖石，而上部煤體在巖石爆破后，會自行垮落。采用YT—28型氣腿鑿巖機打鉆。采用雙排眼布置方式，孔徑42mm，孔深1.8m。底眼距底板0.2m，間距0.5m，最下幫炮眼距下幫0.2m，共布置11個。頂眼與底眼平行布置，間距0.5m。頂眼呈15°上挑，底眼呈15°下扎，偏差不大于5°，每眼裝藥440g，使用安全等級不低于三級的煤礦許用炸藥，雷管使用毫秒延期電雷管，最后一段延期不得超過130ms。可以根據(jù)實際情況減少眼數(shù)和藥量。

（二）巷道一次支護技術(shù)

根據(jù)風(fēng)巷圍巖失穩(wěn)破壞變形特征及應(yīng)力分布狀況，自頂板向上至基本頂，應(yīng)力損失呈遞減趨勢并在基本頂處達到穩(wěn)定；因此，在支護選擇上，基本頂穩(wěn)定巖層向下至頂板自由面依次增強補充應(yīng)力損失。同時，為抑制直接頂泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤線遇水膨脹特性，減少新開巷道頂板懸頂面積，增加頂板的整體性和穩(wěn)定性，最終選擇高強錨桿、錨索配合鋼笆網(wǎng)聯(lián)合支護形式。

頂錨桿采用φ22×2600mm高強錨桿，間排距為800×800mm；下幫錨桿采用φ22×2600mm高強錨桿，間排距800×800mm；網(wǎng)采用2400mm×1000mm鋼笆網(wǎng)，線徑φ4mm，孔徑40mm×40mm；錨索采用Ф22×6000mm錨索，間排距1400mm×1400mm。

三、結(jié)論

在戊9-10-22040綜采工作面風(fēng)巷超前段擴修巷道期間探索出的全新工藝，取得了巷道一次擴修效率高、職工勞動強度小、支護強度大的效果。在十一礦尚屬首次，該工藝的成功推行，將大幅提高高地應(yīng)力大采長綜采工作面風(fēng)巷超前外巷道擴修工作的效率，并為十一礦乃至整個平煤集團高地應(yīng)力條件下綜采工作面兩巷超前的擴修工作，提供寶貴經(jīng)驗和技術(shù)支撐。