松软煤层巷道支护技术研究

王海涛

（山西晋煤集团赵庄煤业生产技术部，山西 长治 046600）

1 概况

赵庄煤业33081胶带顺槽巷沿3#煤层掘进，其最小、最大以及平均厚度分别是4.56m、4.96m、4.70m，其最小、最大以及平均倾角分别是0.8°、5.4°、3.1°。煤层顶底板较软，见表1。

2 支护方式及参数

（1）顶板支护

锚索规格SKP22-1/1720-6400，由1×19股高强度低松弛预应力钢绞线构成，直径Ф22mm，长度6400mm，每一排垂直顶板施工5根，其排距及间距都是1200mm，靠近帮的锚索距离帮400mm。

钢筋托梁规格T4900×80/1480×100， 由Ф14mm的钢筋焊接构成，宽度以及长度分别是80mm、4.9m。锚索托盘型号300×300×16mm，由高强度蝶形钢构成。

（2）帮部支护

锚杆规格MSGLW-500/22-2400，由高强度左旋无纵筋螺纹钢构成，直径Ф22mm，长度2400mm。各帮设置5根，其排距及间距分别是1200mm、950mm，最上及最下部的锚杆到顶及底板的距离分别是300mm、400～700mm。

锚杆托盘：高强度碟型托盘，帮部由上到下首根以及其余锚杆运用的型号分别是200×300×10mm、150×150×10mm。

锚杆角度：各帮最上以及最下部锚杆分别向上以及向下倾斜≤10°，剩余的都垂直巷帮。

W钢带护板：型号400×280×4mm，最上以及最下的锚杆均不运用W护板。

锚索：其型号是SKP17.8-1/1860-5400，由1×7股高强度低松弛预应力钢绞线构成，直径及长度分别是Ф18.8mm、5400mm。各帮每间隔一排垂直巷帮设置2根，其排距以及间距分别是2400mm、2.2m，上部及下部锚索到顶及底板的距离分别是800mm、1500mm。

锚索托盘：型号300×300×16mm，高强度蝶形托盘。

表1 顶底板状况

33081巷道支护平面图如图1所示。

图 1 3081巷道支护平面图

3 支护效果分析

择取33081巷道支护后的120m作为监测段，每间隔30m设定一个监测站，共设3个，各监测站监测断面于顶板以及两帮各设定一个测点，见图2。

图2 巷道断面测点布置

监测时分别测定AC、BC、AB的长度，那么AD：

隔规定时间段后，重新测量，再测AC、BC、AB的长度分别是AC＇、BC＇、AB＇，则：

式中：

ΔAD-顶板下沉量，mm。

ΔBC-两帮收敛量，mm。

33081巷道1、2、3号监测站分别设置于距巷道开口260m、290m、320m位置，其巷道变形曲线分别见图3、图4及图5。

依照图3中1号监测站数据，巷道在开挖支护后的前9d形变扩增的速度相对来说非常迅速，随之其速度慢慢缩减；顶板以及两帮分别于第17d和第20d后下沉及收敛速率缩减至0，其累计下沉以及收敛量分别是29.56mm、44.50mm。

依照图4中2号监测站数据，巷道在开挖支护后的前10d形变扩增的速度相对来说非常迅速，随之其速度慢慢缩减；顶板以及两帮分别于第20d和第21d后下沉及收敛速率缩减至0，其累计下沉以及收敛量分别是27.79mm、41.06mm。

依照图5中3号监测站数据，巷道在开挖支护后的前10d形变扩增的速度相对来说非常迅速，开挖后顶板呈现出持续下沉的趋势；顶板以及两帮分别于第20d和第19d后下沉及收敛速率缩减至0，其累计下沉以及收敛量分别是33.55mm、42.48mm。

三个测站的变形曲线走势在很大程度上表现出一致性，顶板以及两帮最大下沉以及收敛量分别是33.55mm、44.50mm。巷道在开挖后运用本文提出的支护后在21d内形变基本稳定，支护对于巷道在很大程度上起到了有效的支护成效。

图3 1号监测站

图4 2号监测站

图5 3号监测站

4 结 论

经过对33081巷道表面位移监测数据分析，可以看出巷道围岩变形量在开挖支护后的前9d内表现出明显升高的趋势，随之其速度慢慢缩减，顶板以及两帮最大下沉以及收敛量分别是33.55mm、44.50mm，在21d内形变基本稳定，维持在安全允许区间，证明选用的支护参数能够满足安全生产需要。