復雜條件下掘進巷道頂板支護優化設計

（山西西山煤電股份有限公司西曲礦 山西 030200）

引言

在綜采技術取得快速發展的背景下，煤礦井下開采深度有所增加，遭遇的地質條件也更加復雜。受礦壓波動因素影響，容易發生巷道頂板垮塌問題，還要通過支護優化保證作業安全。因此，還應加強復雜條件下掘進巷道頂板支護優化設計研究，以便通過優化支護結構保證巷道掘進高效、安全，繼而使綜采技術水平得到進一步提升。

1.工程概況

1208巷位于二采區，東側為采空區，西部為采煤區，南部為采取邊界。按照東西走向進行巷道布置，巷道長1250m，斷面為矩形，寬和高分別為5.2m和3.5m。掘進煤層屬于下二疊統山西組3#，平均厚6m，傾角平均達到4°。從煤層條件來看，夾矸層較多，沿著地板掘進完成2.5m厚頂煤預留，掘進達552m。煤層不存在偽頂，基本頂主要為粗砂巖和粉砂巖，相對穩定，厚度平均6.9m。直接頂主要為炭質泥巖，厚度平均為2.2m，帶有脆性和易破碎特點。在掘進達到560m位置時，有正斷層出露，落差1.8m，傾角52°。

2.原支護方案缺陷

(1)支護方案

在巷道頂板支護方面，采用錨桿和錨索聯合支護方式，按照0.9m×1.0m間排距進行錨桿布置6根φ22mm×2400mm左螺旋紋高強錨桿，每個搭配一卷CK2340和Z2388型號樹脂錨固劑。錨索采用長5m、φ17.8mm預應力鋼絞線，按照梅花型布置，首排設置3根，保持1.8m間距，之后一排布置2根，間距相同，排距達到2m。外露部署使用長和寬均為0.3m的拱形鋼托盤進行固定，并使用與錨桿相同的錨固劑加強錨固處理。針對巷道兩幫，利用錨桿進行支護，每排布置3根φ22mm×2000mm左螺旋紋高強錨桿，間排距為1.0m，首根距離頂板保持0.5m距離。……