平煤二矿大断面切眼一次成巷支护技术

摘 要：以平煤二矿庚2021070工作面大断面切眼为研究对象，采用锚杆+锚索+单体支柱支护方式，通过理论计算得到锚杆索支护参数。切眼成巷至工作面开始回采期间，巷道变形数据能够满足设备安装要求。表明：采用锚杆+锚索+单体支柱支护能够实现庚2021070工作面大断面切眼一次支护，该技术可为相似矿井工作面大断面切眼一次成巷提供借鉴。

关键词：大断面切眼；理论计算；一次成巷；支护技术

1 绪论

煤矿地下开采过程中，切眼巷道掘进有其自身特点：①=1＼*GB3巷道断面大，一般为宽58m。切眼中需要布置液压支架、采煤机等大型设备，要求切眼断面足够大；②=2＼*GB3巷道变形大，支护困难。断面大，巷道顶板及两帮变形量大，支护更加困难；③=3＼*GB3服务时间短，一般23个月。切眼服务时间为工作面贯通至开始回采，时间短。同时，为了尽早构成通风回路，目前部分矿井仍采用切眼二次成巷。即先掘进小断面切眼，之后扩大断面。该技术掘进速度慢，同时二次成巷会对顶板造成二次破坏，顶板管理困难。因此，探索新技术，实现大断面切眼的一次成巷，对工作面回采及矿井生产意义重大。

2 地质条件

平煤二矿庚2021070工作面煤厚0.952.6m，平均2.0m，埋深600m左右，煤层倾角8°左右。顶板为庚组顶板L6灰色厚层状石灰岩，底板为砂质泥岩。工作面煤层及顶底板条件如下表。

3 支护参数

平煤二矿庚20—21070工作面切眼为矩形断面，断面尺寸6000×2400mm。设计首先基于悬吊理论，分别对锚杆、錨索的长度、锚固力、间排距等支护参数进行计算。

3.1 锚杆参数

（1）锚杆长度：L=L1+L2+L3

带入参数并结合现场得锚杆长度：L=2200mm。

（2）锚固力N：N=σ屈πd2/4

带入参数并结合现场得锚杆锚固力：N=105kN。

（3）锚杆间排距：α=QHKγ

带入参数并结合现场得锚杆间排距：1000×1000mm。

3.2 锚索参数

同理，基于悬吊理论并结合现场实际确定庚2021070工作面切眼锚索长度L=4500mm，锚固力N=200kN，锚索间排距2000×2000mm。

结合现场实际确定庚2021070工作面切眼单体支柱支护排距1000mm，每排2根。同时，考虑到工作面侧煤体后期需由采煤机进行回采，支护锚杆由螺纹钢转换为玻璃钢材质。切眼支护断面示意图如图1所示。

4 支护效果检验

切眼掘进完成后，在庚2021070工作面切眼顶板及两帮等间距布设5组测站，分别监测巷道顶底板移近量、两帮移近量等巷道变形数据。

由图2、图3可知：切眼成巷至工作面开始回采期间，顶底板移近量3060mm，两帮移近量2040mm，变形数据能够满足设备安装要求。这表明：采用锚杆+锚索+单体支柱联合支护能够实现庚2021070工作面大断面切眼一次支护。

5 结论

（1）以平煤二矿庚2021070工作面实际地质条件基础，通过理论计算得到切眼锚杆、锚索长度、间排距、锚固力等支护参数。

（2）采用锚杆+锚索+单体支柱联合支护方式，巷道变形数据能够满足设备安装要求。这表明：采用锚杆+锚索+单体支柱能够实现庚2021070工作面大断面切眼一次支护，该技术也可为相似矿井工作面大断面切眼一次成巷提供借鉴。

参考文献：

[1]张胜龙.王家岭煤矿厚煤层大断面切眼锚网支护技术研究[D].中国矿业大学，2015.

[2]田野.大采高综采工作面大断面切眼支护技术研究[J].中州煤炭，2014（02）：2930+33.

作者简介：聂连义（1971），男，汉族，河南永城人，本科，安全工程专业，注册安全工程师，主要从事煤矿工程现场管理。