平煤二礦大斷面切眼一次成巷支護技術

摘 要：以平煤二礦庚2021070工作面大斷面切眼為研究對象，采用錨桿+錨索+單體支柱支護方式，通過理論計算得到錨桿索支護參數。切眼成巷至工作面開始回采期間，巷道變形數據能夠滿足設備安裝要求。表明：采用錨桿+錨索+單體支柱支護能夠實現庚2021070工作面大斷面切眼一次支護，該技術可為相似礦井工作面大斷面切眼一次成巷提供借鑒。

關鍵詞：大斷面切眼；理論計算；一次成巷；支護技術

1 緒論

煤礦地下開采過程中，切眼巷道掘進有其自身特點：①=1＼*GB3巷道斷面大，一般為寬58m。切眼中需要布置液壓支架、采煤機等大型設備，要求切眼斷面足夠大；②=2＼*GB3巷道變形大，支護困難。斷面大，巷道頂板及兩幫變形量大，支護更加困難；③=3＼*GB3服務時間短，一般23個月。切眼服務時間為工作面貫通至開始回采，時間短。同時，為了盡早構成通風回路，目前部分礦井仍采用切眼二次成巷。即先掘進小斷面切眼，之后擴大斷面。該技術掘進速度慢，同時二次成巷會對頂板造成二次破壞，頂板管理困難。因此，探索新技術，實現大斷面切眼的一次成巷，對工作面回采及礦井生產意義重大。

2 地質條件

平煤二礦庚2021070工作面煤厚0.952.6m，平均2.0m，埋深600m左右，煤層傾角8°左右。頂板為庚組頂板L6灰色厚層狀石灰巖，底板為砂質泥巖。工作面煤層及頂底板條件如下表。

3 支護參數

平煤二礦庚20—21070工作面切眼為矩形斷面，斷面尺寸6000×2400mm。設計首先基于懸吊理論，分別對錨桿、錨索的長度、錨固力、間排距等支護參數進行計算。

3.1 錨桿參數

（1）錨桿長度：L=L1+L2+L3

帶入參數并結合現場得錨桿長度：L=2200mm。

（2）錨固力N：N=σ屈πd2/4

帶入參數并結合現場得錨桿錨固力：N=105kN。

（3）錨桿間排距：α=QHKγ

帶入參數并結合現場得錨桿間排距：1000×1000mm。

3.2 錨索參數

同理，基于懸吊理論并結合現場實際確定庚2021070工作面切眼錨索長度L=4500mm，錨固力N=200kN，錨索間排距2000×2000mm。

結合現場實際確定庚2021070工作面切眼單體支柱支護排距1000mm，每排2根。同時，考慮到工作面側煤體后期需由采煤機進行回采，支護錨桿由螺紋鋼轉換為玻璃鋼材質。切眼支護斷面示意圖如圖1所示。

4 支護效果檢驗

切眼掘進完成后，在庚2021070工作面切眼頂板及兩幫等間距布設5組測站，分別監測巷道頂底板移近量、兩幫移近量等巷道變形數據。

由圖2、圖3可知：切眼成巷至工作面開始回采期間，頂底板移近量3060mm，兩幫移近量2040mm，變形數據能夠滿足設備安裝要求。這表明：采用錨桿+錨索+單體支柱聯合支護能夠實現庚2021070工作面大斷面切眼一次支護。

5 結論

（1）以平煤二礦庚2021070工作面實際地質條件基礎，通過理論計算得到切眼錨桿、錨索長度、間排距、錨固力等支護參數。

（2）采用錨桿+錨索+單體支柱聯合支護方式，巷道變形數據能夠滿足設備安裝要求。這表明：采用錨桿+錨索+單體支柱能夠實現庚2021070工作面大斷面切眼一次支護，該技術也可為相似礦井工作面大斷面切眼一次成巷提供借鑒。

參考文獻：

[1]張勝龍.王家嶺煤礦厚煤層大斷面切眼錨網支護技術研究[D].中國礦業大學，2015.

[2]田野.大采高綜采工作面大斷面切眼支護技術研究[J].中州煤炭，2014（02）：2930+33.

作者簡介：聶連義（1971），男，漢族，河南永城人，本科，安全工程專業，注冊安全工程師，主要從事煤礦工程現場管理。