3209 工作面運輸順槽支護設計優化

田 敬

（山西高平科興南陽煤業有限公司，山西 高平 048400)

1 概況

山西高平科興南陽煤業有限公司3209 工作面煤層上方為13.49 m 厚的基本頂粉砂巖，煤層下方為5.2 m 厚的基本底粉砂巖。3209 工作面東側依次為三采區膠帶巷、軌道巷、回風巷，西側距離井田邊界200 m，南側、北側均為未采區且南臨安城正斷層。

3209 工作面運輸順槽長2 062.62 m，為矩形巷道，巷道凈寬×凈高5.2 m×3.2 m，凈斷面積16.64 m2，原設計采用全錨網支護，錨索間排距2200 mm×2200 mm，頂板和兩幫錨桿間排距為1000 mm×1000 mm，巷道變形嚴重，頂底板移近量最大750 mm，兩幫移近量最大890 mm，威脅礦井安全生產，需對巷道錨桿、錨索參數進行優化設計[1-7]。

2 支護參數優化

工作面順槽凈寬5200 mm，高度為3200 mm，優化支護后的頂板采用6 根錨桿，兩幫各布置4 根錨桿，如圖1。具體支護參數如下：

圖1 運輸順槽錨桿、錨索布置

頂板和兩幫錨桿：頂錨桿采用Φ20 mm×2400 mm 左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，兩幫錨桿規格為Φ20 mm×2000 mm，配套使用200 mm×200 mm×12 mm 鋼托板，頂錨桿間、排距為950 mm×900 mm，兩幫錨桿間、排距為900 mm×900 mm，每根錨桿消耗3 節MSK2335 型樹脂；錨桿設計錨固力70 kN，扭矩不小于300 Nm。金屬網采用直徑為6 mm的Q235 鋼筋焊制，網格100 mm×100 mm，網幅規格900 mm×1700 mm。金屬網壓茬連接，搭接長度不小于100 mm，相鄰兩塊網之間要用16#鐵絲連接，連接點要均勻布置，雙排扣距200 mm。

頂板錨索：錨索規格KL18.9-1/1860-7300 mm，錨索間排距為1800 mm×1800 mm，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。錨索外露長度150～250 mm，錨索錨固力300 kN，預緊力210 kN。

3 圍巖變形觀測

在運輸順槽共布設兩個測點，第1 個測站設在巷道600 m 位置處，間隔100 m 布設第2 個測站，兩個測站同時進行觀測，采用十字布點法對巷道變形量進行監測。對兩個測站的監測數據進行統計分析處理，得到圖2 工作面運輸順槽圍巖變形位移曲線。

圖2 工作面運輸順槽圍巖變形位移曲線

圖2 顯示3209 工作面運輸順槽在采用優化的支護參數后頂底板移近量和兩幫移近量變形趨于總體一致，兩幫變形量大于頂底板移近量。兩幫移近量最大值為270 mm，較原支護兩幫變形量減少了69.6%；頂底板移近量最大值為205 mm，其中頂板最大下沉占頂底板移近量的48.8%，為100 mm，較原支護頂底板移近量減少了72.6%。

4 結論

通過對3209 工作面運輸順槽采用加密錨桿、錨索支護參數，巷道圍巖變形得到了有效控制，頂板下沉、兩幫移近量能夠保證在不影響安全生產的范圍，支護效果良好。