新安煤礦1207運輸道煤巷掘進技術研究與探索

王會生

摘要：新安煤礦軟巖巷道破壞的程度是國內軟巖礦井中最厲害的，在軟巖支護中井深近千米，難度系數至少是井深400米礦井的2-3倍，其相應投入的成本和勞動量也在3倍以上。軟巖問題的突出性，給礦井開采帶來了一系列問題，如軟巖支護難度大，巷道變形嚴重，修護投入成本高，沒有相關經驗可以借鑒，通過我礦不停探索和實踐，事實將證明軟巖支護難題是有辦法克服的。

1工作面概況

1207工作面位于我礦+535m水平采區，井下位置及四鄰采掘情況：東側為與設計的1205工作面：西側為井田邊界：北側為設計的1208工作面及礦井三大運輸系統：南側為井田邊界：1207工作面設計走向平均長2400m，切眼長140m。1207運輸道2010年6月開始掘進，歷經了22個月的艱苦奮戰，于2012年4月2 B與1207切眼安全的透窩。

地質情況簡介：老頂：中～細粒砂巖，平均厚度7.5m，灰白色成分以石英和風化長石為主，含炭屑、白云母、黃鐵礦，泥質膠結，局部鈣質膠結，層理不發育：直接頂：泥巖或砂質泥巖，平均厚度2.7m，灰色，性脆、顯層理、局部夾煤線0.2m：直接底：砂質泥巖，平均厚度3.8m，灰色，成分為泥質，夾較多的細砂巖條帶，層理發育，含有植物化石碎片；老底：為砂巖、泥巖、砂泥巖的無序組合，巖相變化較大。水文地質：由于該面為仰采工作工作面，加之處于向斜的軸部，匯水條件豐富，預計頂板砂巖水涌出量為3～15m3/h。煤層的物理性質：黑色，條痕為褐黑色，瀝青光澤，斷口多為參差狀：煤層結構及平均厚度：結構為1.54～3.2（0.5）0.6（0.6）1.0：平均煤層厚度為3.0m：煤層傾角4～6°，平均5°。

2巷道支護斷面和支護參數探索

①2010年6月-2011年8月：巷道斷面為三心拱形，凈寬4.5mx凈高3.2m，跟煤層頂板掘進，拱部采用18.9mm，長度4.3m的錨索支護，間排距800mmx800mm，每排9根，幫部采用22mm，長度2.5m的左旋無縱筋等強螺紋鋼錨桿支護，間排距800x800mm，每排4根：拱部每隔兩排4.3m的短錨索，打2根x8.9mm，長度8.3m的加強錨索，局部巷道淋水大、壓力大處，加密單體和加強錨索。

②2011年9月-2011年10月：巷道斷面為三心拱形，凈寬5.0mx凈高3.6m，跟煤層頂板掘進，拱部采用18.9mm，長度4.3m的錨索支護，間排距800mmx900mm，每排9根，幫部采用22mm，長度2.5m的左旋無縱筋等強螺紋鋼錨桿支護，間排距800x900mm，每排6根：拱部每隔兩排4.3m的短錨索，打3根18.9mm，長度8.3m的加強錨索，局部巷道淋水大、壓力大處，加密單體和加強錨索。

③2011年11月2012年12月：巷道規格三心拱形，凈寬5.0mx凈高3.2m，跟煤層頂板掘進，拱部采用18.9mm，長度4.3m的錨索支護，間排距800mmx900mm，每排9根，幫部采用22mm，長度2.5m的左旋無縱筋等強螺紋鋼錨桿支護，間排距800x900mm，每排4根：拱部每隔兩排4.3m的短錨索，打3根18.9mm，長度8.3m的加強錨索，局部巷道淋水大、壓力大處，加密單體和加強錨索。

④2012年1月-2012年4月：巷道斷面為矩形，凈寬5.0mx凈高3.2m，破煤層頂板掘進，破頂1.8m，頂板采用18.9mm，長度4.3m的錨索支護，間排距800mmx900mm，每排7根，幫部采用22mm，長度2.5m的左旋無縱筋等強螺紋鋼錨桿支護，間排距800x900mm，每排6根：頂板每隔兩排4.3m的短錨索，打3根18.9mm，長度8.3m的長錨索，局部巷道淋水大、壓力大處，加密單體和加強錨索。

3巷道挑頂、刷幫分析

1207聯絡巷至一部皮帶機頭段2011年3月挑頂、刷幫、放墜肚，修護一次，巷道頂板下沉，皮帶里幫擠壓皮帶鋼絲繩，嚴重影Ⅱ向皮帶走勾，挑頂平均厚度0.4m，最厚處0.8m，刷皮帶里幫平均厚度0.8m。1207切眼至聯絡巷2011年4月份挑頂、刷幫，放墜肚，修護一次，巷道頂板下沉，皮帶里幫擠壓皮帶鋼絲繩，嚴重影響皮帶走勾，挑頂平均厚度0.5m，刷皮帶里幫平均厚度0.7m。2012年5月，從1207一部皮帶機頭至切眼挑頂、刷幫，放墜肚修護，挑頂平均厚度0.7m，刷皮帶里幫平均厚度1.0m。

4巷道臥底分析

聯絡巷至切眼段掘進，掘進機向前掘進緊跟掘進機后100m范圍內，一個星期內，平均底臌500mm，淋水處最大底鼓量達700mm。聯絡巷向外至一部皮帶機頭段掘進，機向前掘進緊跟掘進機后100m范圍內，兩個星期內，平均底臌500mm，最大達700mm。2012年4月2日1207切眼透窩，透窩后進行臥底，臥底平均厚度1.Sm，巷道高度2.8m，寬度5.0m，4月20日，再次測量巷道高度為1.9m，寬度4.6m，兩個星期四內平均底鼓0.9m，兩幫變形量0.4m：2102年5月，從一部皮帶機頭至切眼進行綜采面安裝前的最后一次，全斷面臥底，平均臥深1.2m。

1207運輸道掘進從開窩到透窩22個月內，臥底總長度14000m，臥底總厚度3.5m。大型臥底統計，2010年臥底1次，2011年臥底4次，2012年臥底1次，合計臥底6次。小型臥底不計。

5礦壓觀測分析（表1）

①測點4位于1207運輸道外段，此處巷道跟煤層頂板掘進，頂板總下沉量為597mm，總底鼓量為3756mm，兩幫收斂量為1354mm：測點13位于1207運輸道中間段，此處巷道跟煤層頂板掘進，頂板總下沉量為835mm，總底鼓量為2535mm，兩幫收斂量為976mm：測點27位于溜子道里段，此處巷道破煤層頂板掘進，頂板總下沉量為60mm，總底鼓量為1098mm，兩幫收斂量為205mm：從上表觀測數據得知，巷道底鼓量非常大，要加強巷道兩幫底角和幫部支護強度，以減少底鼓量，施工時掘進頭向后100m內底巷道底板施工成反底拱型，能減緩巷道底鼓。

②圍巖遇水泥化、軟化，圍巖暴露后，和空氣中的水分子或工程用水發生作用，容易泥化、軟化和裂隙化，強度隨暴露時間而降低，從整體看1207運輸道掘進后，圍巖揭露時間越長巷道變形量越大，要加快掘速度，破直直接頂掘進比跟煤層頂板掘進巷道變形量小。

6結論

經過我們不停的探索和實踐，本礦深部軟巖條件下煤巷現有支護強度是有保障的。endprint