1109 工作面運輸順槽支護設計優化實踐

李宇統

（山西潞安集團司馬煤業公司，山西 長治 047199)

1 概況

潞安集團司馬煤業公司礦井位于山西省長治市上黨區蘇店鎮內，礦井1109 工作面開采三號煤層，煤層厚度7.0 m，煤層傾角0°～6°，平均3°。工作面煤層上方為9.8 m 厚的直接頂泥巖，煤層下方為2.5 m 厚的直接底泥巖，直接底下方為7.6 m 厚的基本底泥巖。

1109 工作面由東向西沿傾斜方向推進。工作面北部為1110 工作面采空區，南為已經結采的1108工作面，西部為一采區大巷，東部為糧種廠和城際快車道保護煤柱。1109 工作面切眼長105 m，刀把切眼長110 m。巷道均為全錨網支護，實體煤掘進。1109 工作面運輸順槽為矩形巷道，巷道凈寬×凈高=5.0 m×3.2 m，凈斷面16 m2。其中1109 工作面運輸順槽部分區域圍巖穩定性差，巷道變形嚴重，威脅礦井安全生產。

2 運輸順槽支護不利條件分析

（1）1109 工作面運輸順槽頂底板均為泥巖，抗壓強度底，圍巖屬于軟弱性巖層，遇水后巷道圍巖變形嚴重。

（2）1109 工作面運輸順槽北部為1110 工作面采空區，南為已經結采的1108 工作面，其相鄰區域采空部分造成應力集中，導致1109 工作面運輸順槽支護效果差。

（3）1109 工作面運輸順槽部分區域存在錨桿、錨索預緊力不足，未進行二次緊固，且支護參數設計不合理，頂板下沉，部分區域頂板存在網兜現象。

3 優化支護參數

1109 工作面運輸順槽為矩形巷道，實體煤掘進全長1575 m。圖1 為1109 工作面運輸順槽錨桿、錨索布置圖，針對支護不利因素，優化支護參數如下：

（1）頂部及幫部錨桿。頂部錨桿間、排距為900 mm×900 mm，頂部錨桿靠幫打設，角度為10°，其余4 根錨桿垂直頂板打設。幫錨桿間、排距為900 mm×900 mm，幫上部錨桿打設仰角為10°，其他3 根錨桿水平布置。頂板錨桿采用Ф22 mm×2400 mm 左旋螺紋鋼高強錨桿，兩幫錨桿為Ф22 mm×2000 mm，匹配相符合的高強拱形托盤與高強螺母。鉆孔直徑≤30 mm，錨固劑K2335 與Z2360 各放一支，錨桿預緊力矩不低于300 N·m，錨桿錨固力不低于100 kN。

（2）頂部錨索。頂部錨索規格為SKL18.9-1/1860-7300 mm，垂直巷道頂板打設，錨索間排距為1800 mm×1800 mm，匹配配套的拱形鋼托盤，拱高不得小于60 mm。頂板破碎時垂直巷道走向打設槽鋼錨索加強支護，錨索規格一致，采用2500 mm 的16#槽鋼為托梁，鎖具與槽鋼托梁間墊片規格為120 mm×150 mm×20 mm。錨索間排距為1800 mm×1600 mm。

圖1 1109 工作面運輸順槽錨桿、錨索布置圖

4 支護效果監測

1109 工作面運輸順槽采用合理的支護參數后，在巷道內布置2 個測點，觀測頻率為2 d/次，觀測周期為35 d，監測巷道圍巖兩幫和頂底板支護效果，觀測數據匯總如圖2。

由圖2 可知，1109 工作面運輸順槽測點1 和測點2 顯示前16 d 巷道頂底板和兩幫變形量較大，16 d 后頂底板和兩幫移近量開始趨于穩定，巷道圍巖兩幫移近量穩定在230 mm，頂底板移近量穩定在185 mm，巷道變形量不大，圍巖變形得到有效控制。

圖2 1109 工作面運輸順槽巷道表面位移變化圖

5 結 語

通過分析1109 工作面運輸順槽支護不利因素，優化采用合理的支護參數，圍巖變形得到有效控制，監測結果表明巷道長期趨于穩定，工程實踐也表明，巷道支護效果良好，保證了礦井安全生產條件。