上庄煤矿3102工作面回风巷联合支护设计与实践

杨为春

摘 要：针对上庄煤业3102工作面地质条件和现场具体状况，对巷道锚杆、锚索布置方式及参数进行优化设计，通过现场工程实践得知，巷道支护效果良好，巷道表面位移都处于可控的变形范围之内，保证了煤矿的正常和安全生产，同时也为其它类似地质条件下的巷道支护提供了参考。

关键词：风巷 锚网索 联合 支护

中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1 工程概况

3102工作面为3下煤层，埋深约300m，走向长度为840m，倾斜长度为170m。伪顶多为碳质泥岩，厚度约0.3m，呈黑色，不稳定；直接顶为泥岩，厚度约1.8m，灰白色，水平纹理；老顶多为砂岩，厚度约为8.7m，由细粒砂岩或中粒砂岩组成，灰白色，厚层状；底板为砂质泥岩，厚度平均为4.7m，中厚层状，深灰色，均匀层理，含有大量植物化石。

3102工作面东部原为3101工作面，西部原为3103工作面，现两工作面都已采空，南临3103上回风巷，北部是井田边界3102风巷工作面东高西低、南高北低，底板等高线分析，风巷口与切眼高差126m，坡度为8.2°。根据周边巷道掘进揭露情况分析，掘进区域内无异常地质构造。不难看出 3102工作面实际为孤岛工作面，两回采巷道在掘进期间会受到较高的应力，因此，在此对3102工作面风巷进行支护参数优化设计，保证巷道支护效果满足生产需求。

2 巷道支护参数优化

根据上庄矿以往巷道支护方式和参数，以及其他矿类似地质条件的孤岛工作[1]面矿压显现情况，对3102工作面风巷进行具体的支护参数设计。具体支护如下：

（1） 顶板支护：

顶板布置为5根锚杆，间距950mm，排距为1000mm。使用规格为Ф22mm×2200mm左旋螺纹钢强力锚杆，加长树脂锚固，锚杆安装时预紧力矩≥400N·m。

用直径为18.9mm的1×7股高强度钢绞线锚索，长度为6300mm，抗拉强度≥1860MPa，延伸率≥3.5%；一排两根，间排距为2200mm×2000mm，预紧力≥200kN。

（1） 外侧帮支护：

外侧帮布置为3根锚杆，间距1000mm，排距为1000mm。使用规格为Ф22mm×2200mm左旋螺纹钢强力锚杆，加长树脂锚固，锚杆安装时预紧力矩≥300N·m。上部两根垂直巷道帮部，最下一根与水平成10°夹角。

（2） 内侧帮支护：

为方便割煤机割煤，风巷内侧帮（开采帮）采用玻璃钢锚杆，型号为Ф20mm×2000mm。树脂加长锚固，安装预紧力矩≥100N·m。共布置3根锚杆，间排距为1000mm×1000mm。上部两根垂直巷道帮部，最下一根与水平成10°夹角。

具体锚杆、锚索布置形式如图1所示。

3 工程实践

对工作面3102风巷进行支护形式设计后，通过观测现场巷道围岩变形对支护设计进行效果验证。在离巷道开口50米处和100米处采用“十字布点法”[2]设置两个监测站，对巷道围岩变形情况进行实时监测。巷道刚掘出时，无论是顶底板变形还是巷道两帮变形速率都比较大，直到过了半个月左右时变形速率才才是减小，到掘巷后40天左右时速率趋于零。最终测站一的两帮移近量为229mm，顶底板移近量为202mm；测站二的两帮移近量达到247mm，顶底板移近量达到214mm。从以上分析可以看出，巷道围岩变形都处在可控范围之内，支护效果良好。

4 结论

通过对3102工作面风巷围岩支护方案进行设计，最终确定了锚杆、锚索联合支护方式，通过对现场巷道围岩进行检测，得出巷道围岩变形较小，完全能够满足矿井的安全生产要求。

参考文献：

[1] 李志华，华心祝等. 采空区下孤岛工作面矿压显现规律研究[J].煤炭工程，

2003，（11）：72～78.

[2] 桂兵，郭建泉，陈本华. 济三煤矿163下02工作面超前支承压力分布特征实测研究[J].2007， （5），66～68.