朔里煤矿N534工作面沿空掘进锚网支护技术分析(图文)

论文导读：N534工作面风巷上帮与N532机巷净垛4m煤柱，下帮与N532轨道巷平均净垛10m，沿空掘进。
关键词：巷道支护，沿空掘进，参数设计，矿压监测
 

0 引言

锚杆支护具有主动支护、施工简单、成本较低等优点，现在已为巷道支护的一种主要形式[1] 。但在一些复杂条件下，支护效果却不是太理想。朔里煤矿N534工作面风巷为沿空掘进，存在受采动影响、巷道变形量大等支护难题。为保证工作面的安全开采和更科学的维护巷道，实测分析了矿压显现规律及巷道围岩应力分布特征，为类似条件下巷道的支护强度、超前支护设计提供了技术参考依据。

1工作面概况

朔里煤矿N534工作面位于北三采区，该面上接N532工作面（已回采完毕），下邻N536工作面。工作面煤层平均厚3.37m，倾角13°-21°，赋存较稳定。N534工作面风巷上帮与N532机巷净垛4m煤柱，下帮与N532轨道巷平均净垛10m，沿空掘进。巷道顶底板地质特征如图所示。

图1 N534工作面综合柱状图

巷道支护参数设计

N534工作面风巷断面规格为：净宽×中高＝3.4×2.4ｍ，顶板采用4根F20×L2000㎜的高强锚杆配合长3.2ｍ的“ｗ”型钢带和金属网（3.6×1.0ｍ）支护②。论文参考。帮采用3根F18×L1800㎜的高强锚杆配合长2m的“π”型钢带和金属网（2.2×1.0ｍ）支护。顶锚杆株、排距为900×900㎜，两帮锚杆株、排距为800×900㎜。顶锚杆每孔2卷Ｚ2550型树脂药卷，两帮锚杆每孔1卷Ｚ2550型树脂药卷，顶板每4米在巷中打一根锚索进行加强支护，其规格为F15.24×L5400㎜[2~3] 。

2巷道补强支护设计

因原设计方案施工效果不理想，经技术部门研究，决定在原支护设计的基础上，采取如下补强措施：

(1)、将帮“π”钢带更换成“W”钢带；(2)、增加每孔树脂卷使用量;（3）、 在帮上横向打锚杆；（4）、引进桁架结构支护，即在上帮肩窝和底部分别打上锚索，然后用锚索连接器连接，使该部分的围岩形成一个整体[4~5]。论文参考。

3现场矿压监测及分析

沿空巷道施工期间，采用“十字”布点法围岩表面位移情况、顶底板离层情况进行了矿压观测。论文参考。矿压观测情况见下表：

表1采用正常支护设计的巷道顶、底板变形情况[6]

表2采取补强支护的巷道顶、底板变形情况

t

4 结论

通过对比可以看出，采用补强支护后，巷道顶底板、两帮围岩位移量明显变小,后路存在的隐患得到消除，确保了工程质量及施工的安全。

实践证明，在沿空掘进等一些复杂条件下，采用普通的锚杆支护设计的巷道效果不理想，同时加了安全隐患，无法对掘出的巷道进行有效的支护，保证不了支护的安全。在这样的情况下，采用将窄钢带变成宽钢带、增加每孔树脂卷使用量的方法，可以有效减少两帮位移量；当巷道某段出现大量片帮、变形时，可以采用桁架结构支护，即在上帮肩窝和底部分别打上锚索，然后用锚索连接器连接，使这一部分的围岩形成一个整体，可有效保证支护效果。

[参考文献] (References)
[1] 王金华．我国煤巷锚杆支护技术的新发展[J]．煤炭学报,2007,32（2）：113-118．
[2] 董方庭, 姚玉煌, 黄初, 等.井巷设计与施工[M].中国矿业大学出版社，1994年.
[3] 柏建彪．沿空掘巷围岩控制[M]．中国矿业大学出版社,2006．
[4] 马念杰，潘玮.煤巷支护技术与机械化掘进[M].中国矿业大学出版社，2008年3月；
[5] 康红普.煤巷锚杆支护设计方法及应用[J]．矿山压力与顶板管理,1996（增刊）：25-32．
[6]人力资源和社会保障部教材办公室.掘进与支护[M].中国劳动社会保障出版社，2009 年6月