综采面回撤通道煤壁片帮维护措施研究

野绘宇

（山西焦煤汾西矿业集团南关煤业有限责任公司，山西 晋中 031304）

综采工作面回撤通道施工质量，直接影响着工作面搬家、回撤，由于工作面回撤通道断面大，悬顶时间长，受工作面超前支撑压力、上覆岩层自身重力以及构造应力影响，回撤通道煤壁经常出现破碎、片帮、变形等现象，不仅加大了煤壁维护难度，降低了工作面回撤通道施工质量，而且煤壁大面积片帮后，顶板空顶面积加大，很容易造成顶板冒顶、垮落等事故发生。南关煤矿对1209工作面回撤通道片帮煤壁采取联合支护措施，提高了回撤通道煤壁安全稳定性，保证工作面安全回撤。

1 概况

南关煤业有限公司1209工作面位于井田一采区北翼，工作面东为已回采结束的1211工作面，西为尚未开掘的1207工作面，北至井田边界，南临一采回风上山。工作面设计走向长度为920m，倾向长度为100m，回采煤层为2#煤层，煤层平均厚度为2.3m。目前工作面已回采结束，施工回撤通道期间。

地质资料显示1209工作面停采线外的回撤通道区域存在F3正断层（断层落差为2.7m，倾角为52°）影响带，受构造应力、采动压力以及超前支撑压力影响，1209工作面回撤通道煤壁出现了大面积片帮现象，片帮最大深度达1.7m，片帮处顶板下沉变形明显，威胁着工作面搬家回撤安全。经探测，1209工作面回撤通道煤壁煤体严重破碎深度最大2.5m。

2 回撤通道片帮煤壁联合维护措施

为提高工作面回撤通道的安全稳定，决定对1209工作面回撤通道采取“注浆+加长迈步式锚杆+圆钢托架”等联合支护方法。

2.1 注浆

（1）在回撤通道煤壁施工一排注浆孔，注浆孔施工在距顶板1.0m处，间距3.0m，深度5.0m，钻孔垂直煤壁布置。

（2）钻孔施工完后，采用高压注浆泵对钻孔注射马丽散粘剂，马丽散粘剂由马丽散与催化剂1:1混合而成，注射后及时对注浆钻孔进行封孔处理。

（3）注浆过程中应观察煤壁浆液渗透情况，当煤壁出现浆液渗透时停止注浆。所有钻孔注浆完成后，在注浆孔下方距顶板2.0m处施工5个效果观察孔，观察孔孔深为6.0m，与煤壁垂直布置。

2.2 加长迈步式锚杆支护

（1）加长锚杆长度为3.0m，锚杆直径为22mm，回撤通道煤壁共施工三排锚杆，锚杆间距为1.0m，第一排锚杆施工在距工作面顶板0.3m处。

（2）第二排锚杆与第一排锚杆间距为1.0m且成迈步式布置，如图1所示，即第二排第一根锚杆施工在第一排第一根与第二根锚杆中间，依次类推。

（3）第三排锚杆与第二排同样成迈步式布置。所有锚杆锚固端采用两支型号为MSK23/60型和MSK23/35型锚固剂锚固，锚杆外露端长度为0.45m，钢带与煤壁预紧。

图1 1209工作面回撤通道片帮煤壁联合支护平面图(mm)

2.3 安装圆钢托架

为了提高回撤通道加长锚杆相互联锁保护作用，当加长锚杆施工完后对每一根锚杆安装圆钢托架。

（1）1209工作面回撤通道煤壁安装的圆钢托架长度有1.0m和2.0m两种，圆钢托架直径为30mm，每一根托架中部及两端成扁平状，托架中部及两端各焊制一个直径为25mm圆孔。

（2）在第一排与第三排同一竖直面位置安装一根长度为2.0m圆钢托架，工作面所有竖直面内圆钢托架安装后，在第二排所有相邻锚杆之间安装一根长度为1.0m圆钢托架，水平面内圆钢托架与竖直面内圆钢托架成“十”字型布置，如图1所示。

（3）在两根“十”字交叉圆钢之间采用螺母连接固定，所有圆钢托架安装后必须与锚杆连接紧固。

3 应用效果

（1）1209工作面回撤通道煤壁采用“注浆+加长迈步式锚杆+圆钢托架”联合支护工艺，工艺简单，用2d即可施工完全部联合支护，工作面所用材料费用为4万元，成本费用低。

（2）采用注浆支护后通过观察孔观察发现，1209工作面回撤通道煤壁5m范围内破碎煤体完全被粘接，提高了破碎煤体胶结稳定性。

（3）加长锚杆锚固段位于稳定岩体内，提高了锚杆支护效果，加长锚杆施工完后未出现锚杆失效等现象。

（4）1209工作面回撤通道煤壁采用圆钢托架有效提高锚杆间联锁支护作用，同时圆钢托架可对破碎煤体进行支撑作用，安装圆钢托架后，有效抵御了煤柱向煤壁方向的垂直应力作用。

（5）1209工作面回撤通道煤壁采用联合支护后，提高了煤柱抗压能力，避免了回撤通道煤壁上方顶板下沉、破碎现象。

4 结语

南关煤业有限责任公司在1209工作面回撤通道采取“注浆+加长迈步式锚杆+圆钢托架”联合支护，有效提高了破碎煤体的稳定性，采用加长锚杆支护解决了原来普通锚杆锚固失效、支护质量差等难题，采用圆钢托架后，提高了锚杆间联锁保护作用，有效抵御了因煤壁内应力扩张、发生煤壁片帮等现象，保证了综采面的回撤安全，取得了较好效果。