深井沿空掘巷支护参数研究

周 杰

（淮南矿业集团朱集东煤矿，安徽 淮南 232000）

0 引言

近年来，近年来随着煤炭产量的递增，许多矿区出现了资源紧张和接替困难。为了解决这一难题，在矿区越来越多的采用综采沿空掘巷技术。沿空掘巷技术不仅可以加快煤巷掘进的施工速度，确保生产矿井采掘接替的有序进行，实现矿井生产的高产高效，对于高突矿井生产，也可减少消突措施孔的施工量，降低防突工作的劳动强度及安全风险，减少防突成本及安全成本的投入。沿空掘巷布置回采巷道技术已成为各矿提高资源回收率、延长矿井服务年限、提高经济效益的新思路。但是沿空巷道在现场的应用遇到了巷道变形剧烈、难以维护的技术难题，由于各矿井地质条件千差万别，针对以上问题，本文对朱集东煤矿1122（1）轨道顺槽沿空掘巷巷道支护参数进行研究，目的是为沿空掘巷巷道提供合理的支护参数，为今后深井沿空掘巷巷道支护选择合理的参数，提供可靠地借鉴。

1 地质条件

朱集东煤矿位于淮南煤田东北部，1122（1）轨道顺槽位于朱集东煤矿东翼南盘区，其中1122（1）轨道顺槽地面标高为-902m～-883m老顶为浅灰色，细粒结构，硅质胶结的细砂岩；直接顶为灰色，泥质结构，平坦状断口，致密，性脆的泥岩；直接底为灰色，砂泥质结构，断口较平坦的砂质泥岩。

2 沿空掘巷围岩控制技术措施

1122（1）轨道顺槽断面为矩形，宽度5200mm，高度3000mm，考虑到该巷道的地质条件和施工条件，现制定该巷道锚索网支护技术方案，锚梁网支护材料及规格尺寸、参数：超高强锚杆顶板Φ22×2800mm；间排距：750×800mm；全螺纹锚杆：Φ22×2000mm；间排距 800×800mm；钢带： 顶部：8#×43×43mm 铁丝， 长宽：5200×1000mm， 帮部：8#×43×43mm铁丝，长宽：3200×1000mm，网片压茬 100mm，每隔 200mm用12# 铁丝扭结；菱形网顶部：8#×43×43mm 铁丝，长宽：5200×1000mm；菱形网：顶部：8#×43×43mm 铁丝，长宽：5200×1000mm，帮部：8#×43×43mm铁丝，长宽：3200×1000mm，网片压茬 100mm，每隔 200mm用12#铁丝扭结，锚索：Φ21.8×6300mm，4-3-4-3布置，4根锚索间排距：1000×1600mm，3 根锚索间排距：1000×1600mm，走向锚索梁：在巷道左右两帮交错施工走向锚索梁，锚索梁采用20#槽钢（长3600mm，2孔，孔距1600mm）配合两根Φ21.8×6300mm锚索进行施工，锚索垫板：148×143×15mm方钢垫板，锚固剂：顶部锚索每眼3根Z2350锚固剂，梁（锚索梁）：20# 槽钢，3600mm，4孔，孔距 1000mm，20#槽钢，3000mm，3孔，孔距1200mm。

3 沿空掘巷围岩控制效果分析

为了掌握1122（1）轨道顺槽巷道围岩活动规律及支护效果，为今后进一步优化和改进锚网索支护的参数提供依据，在1122（1）轨道顺槽，使用“十字”交叉法，每隔50米设置一个表面位移测点以及一个顶板离层测点。通过每天观测一次进行数据记录。

如图1所示，巷道成型时，测点位置巷道两帮及顶底的收敛速度较快，随着巷道的不断向前掘进，测点位置的巷道两帮及顶底的收敛速度不断减小，趋近于稳定。两帮表面移近量最大为210mm，如图可以看出，巷道断面收敛很小，两帮变形得到有效控制。

图2 顶板离层位移曲线

如图1所示，巷道成型时，测点位置巷道顶板浅部及深部离层速度较快，随着巷道的不断向前掘进，测点位置的巷道顶板浅部及深部离层速度不断减小，趋近于稳定。顶板下沉量最大为31mm，可见，采用锚网索联合支护对巷道顶板取得良好的支护效果。

4 结论

（1）深井沿空掘巷应力大，目前属于支护较困难巷道类型之一，在顶板条件较好情况下，采用锚网索合理布置，可以对顶板进行有效的控制。

（2）顶板锚杆能增加顶板下位岩层的完整性，形成“组合拱”，从而形成完整的承压层。

（3）锚索锚入深部稳定岩层，使浅部与深部形成有效组合，对顶板及帮部起到较好的加固作用。

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