東溝煤礦主斜井巷道支護方案設計

邢玉海

（陽煤集團翼城東溝煤業有限公司，山西 翼城 043500）

1 工程概況

陽泉煤業集團翼城東溝煤業有限公司礦井技改竣工后，為了滿足礦井煤炭提升、人員運輸的需要，需新開拓一條主斜井。整個主斜井設計長度486m，風化段設計長度14.15m，基巖段施工長度為471.85m，躲避硐30m，巷道坡度-25°，按區段內儲量及年產量核算服務年限為10.8a。

井田總體為一走向北東，傾向北西的單斜構造，地層傾角一般5～8°，局部達16°左右。斜井掘進工作面位于礦區廣場東北部的山坡，開口坐標為X=3950419.24，Y=19588452.31，Z=+1162.000，方位角37°31′23″。

斜井掘進過程中需要穿過的2號煤層，位于山西組中上部，下距9+10號煤層間距厚度61.77～76.00m，煤層厚度0.40～3.26m，平均1.78m，含0～3層夾矸，井田東北局部含3層夾矸，全井田大部不含夾矸，結構簡單。頂板為砂質泥巖、泥巖、粉砂巖，底板為泥巖、砂質泥巖。

2 支護設計方案

2.1 巷道斷面

主斜井風化段斷面形狀為半圓拱形：凈寬4.8m，凈高3.9m，毛寬5.8m，毛高4.4m。凈斷面 S凈=16.25m2，毛斷面 S毛=21.91m2。基巖段斷面形狀為半圓拱形：凈寬4.8m，凈高3.9m，毛寬5.1m，毛高4.05m。凈斷面S凈=16.25m2，毛斷面S毛=17.86m2。躲避硐室斷面形狀為半圓拱形：凈寬2.0m，凈高2.0m，毛寬2.2m，毛高2.1m；凈斷面S凈=3.57m2，毛斷面 S毛=4.09m2。

2.2 支護方式

主斜井風化段永久支護方式為鋼筋混凝土澆筑，基巖段永久支護方式采用錨桿、鋼筋網、錨索與噴射砼聯合支護。

2.2.1 風化段支護參數

（1）支護材料及規格。鋼筋：內筋Φ16×300，外筋Φ16×300，橫筋Φ16×300，聯筋Φ12×500。

（2）噴射砼強度等級為C25，噴射厚度為150mm，配合比（體積比）為水泥:水:中砂:碎石=1:0.45:2:2。

（3）澆筑砼強度等級為C30，澆筑厚度為500mm，配合比（重量比）為水泥:水:砂子:石子=1:0.49:1.69:3.44(以實驗室配比單為準)。

（4）其他材料有42.5#巷道硅酸鹽水泥，粒徑5～10mm碎石，中粗粒黃沙和YZ-1型速凝劑等。

主斜井風化段鋼筋混凝土砌碹的鋼筋分布為：受力鋼筋間距300mm，排距500mm；箍筋、構造筋間距300mm；混凝土強度C30。

風化段支護斷面圖見圖1。

圖1 風化段支護斷面圖（單位：mm）

2.2.2 基巖段支護參數

（1）支護材料及規格

頂錨桿采用Φ20×2200mm左旋螺紋鋼錨桿，150×150×8mm鋼托盤，CK23800型錨固劑；兩幫及頂鋼筋網采用直徑6mm的100×100mm網格。頂錨桿第一排布置7根錨桿，第二排第1、3、5、7布置錨桿，第2、4、6布置錨索代替原有錨桿，依次交替布置，錨桿間排距800mm；錨索間排距1600mm。幫錨桿采用Φ20×2200mm左旋螺紋鋼錨桿，CK23800型錨固劑，150×150×8mm的鋼托盤；

（2）錨索材料及規格

采用Φ17.8×6300mm型鋼絞線錨索、400×200×100mm鑄鋼托梁、CK231200型錨固劑，采用MLKM18型錨具。幫錨桿每幫每排布置二根，間排距為800mm。

（3）噴射砼強度等級為C25，噴射厚度為150mm。

2.2.3 躲避硐永久支護

錨網噴，采用錨桿、鋼筋網聯合支護，錨桿一排布置7根，間排距為800mm。

2.3 臨時支護

風化段臨時支護形式為錨網噴支護，噴層厚度為50mm，錨桿支護間排距為800×800mm矩形排列，Φ20mm螺紋鋼錨桿，L=2200mm，配套采用CK23800型樹脂藥卷，每孔使用1卷，錨桿托盤采用150×150mm，厚度8mm的鋼托盤。鋼筋網直徑6.0mm，網格間距100×100mm。混凝土標號采用C25，每根錨桿的錨固力≥50kN。

基巖段臨時支護采用帽柱支護，每排布置4根，間距1200mm，排距800mm，柱采用2.8m內注式單體液壓支柱，帽為直徑180mm半圓木。

3 結語

東溝煤礦主斜井風化段采用鋼筋混凝土澆筑支護，基巖段頂板采用錨桿、鋼筋網、錨索與噴射砼聯合支護，實踐證明東溝煤礦主斜井巷道支護是安全、有效和經濟的支護方式，取得了良好的支護效果。