生辉矿20110放顶煤工作面运输顺槽支护技术

2018-12-05牛尚剑

山东煤炭科技 2018年6期

牛尚剑

（山西临汾西山能源有限责任公司，山西临汾 041000）

1 概况

山西临汾西山生辉煤业有限公司20110放顶煤工作面位于井田西北部一采区，地层倾角3～15°，工作面顺槽长987m，切眼长170m，煤层顶板为石灰岩，厚度11.81～13.45m，平均12.46m，单向抗压强度平均62.5MPa，单向抗拉强度平均3.93MPa，抗剪强度平均7.70MPa，顶板易管理。煤层底板为粉砂岩、泥岩、砂质泥岩，灰黑色，致密性脆，遇水易软化，易发生底鼓现象，但隔水性好，较易管理。

工作面采用走向长壁后退式低位放顶煤法，全部垮落法管理顶板，循环进度0.6m，工作面采高2.5m，放顶煤高度4.8m，采放比为1:1.92。

2 运输顺槽支护方案

20110运输顺槽为矩形断面，沿9+10+11号煤层底板掘进，顺槽宽4.2m，高2.6m，断面积10.9m2，均为全煤巷道。9+10+11号煤平均厚度为7.3m。

20110运输顺槽顶板每排打5根锚杆，锚杆间距为1000mm。巷道两帮各布置3根锚杆，锚杆间距为1000mm。最上端和最下端锚杆分别距顶、底板300mm，锚杆的排距为900mm。

支护参数为：顶板和两帮锚杆参数：顶锚杆采用Φ20mm、长度2000mm的20MnSi左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆，间排距为1000mm×900mm；煤柱侧帮锚杆选择Ф20mm的20MnSi左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆，回采侧帮锚杆选择Ф20mm的玻璃钢锚杆方便采煤机进行回采割煤，间排距为1000mm×900mm，长度2000mm。使用的药卷规格为K2335和Z2360，采用金属网和钢筋梯子梁联合支护，施工时候锚杆预紧力矩不少于300N·m[1-2]。

顶板锚索参数： 20110运输顺槽锚索采用Ф17.8mm、长度6500mm的高强度预应力钢绞线，锚索间排距为2000×2700mm，每排2根。金属菱形网规格为6000×1000mm，网格尺寸为50×50mm，网与网间允许搭接200mm，用14#扎丝联网，要求孔孔相联。锚索预紧力≥200kN[3]。所用树脂药卷型号为2支Z23603与1支K2335[4]。见图1。

图1 20110放顶煤工作面运输顺槽断面支护（mm）

3 巷道围岩变形观测

20110运输顺槽总长度987m，在运输顺槽100m处布置第1个测点，间隔80m布置第2个测点，观测巷道围岩表面位移量，观测周期为45d，观测频率为2d一次。分别观测放顶煤工作面运输顺槽顶板下沉量、底板鼓起量、左帮移近量和右帮移近量。观测数据汇总得图2所示为巷道表面位移变化图。

由图2可以看出，放顶煤工作面运输顺槽在掘进初期2个星期内巷道围岩变形量比较大。但在29d后顶板下沉量、底板鼓起量、左帮移近量和右帮移近量开始慢慢趋于稳定。运输顺槽锚杆、锚索支护后，围岩变形量、顶板下沉量稳定在130mm，底板鼓起量稳定在90mm，左帮移近量稳定在112mm，右帮移近量稳定在120mm。