松軟煤層巷道支護技術研究

王海濤

（山西晉煤集團趙莊煤業生產技術部，山西 長治 046600）

1 概況

趙莊煤業33081膠帶順槽巷沿3#煤層掘進，其最小、最大以及平均厚度分別是4.56m、4.96m、4.70m，其最小、最大以及平均傾角分別是0.8°、5.4°、3.1°。煤層頂底板較軟，見表1。

2 支護方式及參數

（1）頂板支護

錨索規格SKP22-1/1720-6400，由1×19股高強度低松弛預應力鋼絞線構成，直徑Ф22mm，長度6400mm，每一排垂直頂板施工5根，其排距及間距都是1200mm，靠近幫的錨索距離幫400mm。

鋼筋托梁規格T4900×80/1480×100， 由Ф14mm的鋼筋焊接構成，寬度以及長度分別是80mm、4.9m。錨索托盤型號300×300×16mm，由高強度蝶形鋼構成。

（2）幫部支護

錨桿規格MSGLW-500/22-2400，由高強度左旋無縱筋螺紋鋼構成，直徑Ф22mm，長度2400mm。各幫設置5根，其排距及間距分別是1200mm、950mm，最上及最下部的錨桿到頂及底板的距離分別是300mm、400～700mm。

錨桿托盤：高強度碟型托盤，幫部由上到下首根以及其余錨桿運用的型號分別是200×300×10mm、150×150×10mm。

錨桿角度：各幫最上以及最下部錨桿分別向上以及向下傾斜≤10°，剩余的都垂直巷幫。

W鋼帶護板：型號400×280×4mm，最上以及最下的錨桿均不運用W護板。

錨索：其型號是SKP17.8-1/1860-5400，由1×7股高強度低松弛預應力鋼絞線構成，直徑及長度分別是Ф18.8mm、5400mm。各幫每間隔一排垂直巷幫設置2根，其排距以及間距分別是2400mm、2.2m，上部及下部錨索到頂及底板的距離分別是800mm、1500mm。

錨索托盤：型號300×300×16mm，高強度蝶形托盤。

表1 頂底板狀況

33081巷道支護平面圖如圖1所示。

圖 1 3081巷道支護平面圖

3 支護效果分析

擇取33081巷道支護后的120m作為監測段，每間隔30m設定一個監測站，共設3個，各監測站監測斷面于頂板以及兩幫各設定一個測點，見圖2。

圖2 巷道斷面測點布置

監測時分別測定AC、BC、AB的長度，那么AD：

隔規定時間段后，重新測量，再測AC、BC、AB的長度分別是AC＇、BC＇、AB＇，則：

式中：

ΔAD-頂板下沉量，mm。

ΔBC-兩幫收斂量，mm。

33081巷道1、2、3號監測站分別設置于距巷道開口260m、290m、320m位置，其巷道變形曲線分別見圖3、圖4及圖5。

依照圖3中1號監測站數據，巷道在開挖支護后的前9d形變擴增的速度相對來說非常迅速，隨之其速度慢慢縮減；頂板以及兩幫分別于第17d和第20d后下沉及收斂速率縮減至0，其累計下沉以及收斂量分別是29.56mm、44.50mm。

依照圖4中2號監測站數據，巷道在開挖支護后的前10d形變擴增的速度相對來說非常迅速，隨之其速度慢慢縮減；頂板以及兩幫分別于第20d和第21d后下沉及收斂速率縮減至0，其累計下沉以及收斂量分別是27.79mm、41.06mm。

依照圖5中3號監測站數據，巷道在開挖支護后的前10d形變擴增的速度相對來說非常迅速，開挖后頂板呈現出持續下沉的趨勢；頂板以及兩幫分別于第20d和第19d后下沉及收斂速率縮減至0，其累計下沉以及收斂量分別是33.55mm、42.48mm。

三個測站的變形曲線走勢在很大程度上表現出一致性，頂板以及兩幫最大下沉以及收斂量分別是33.55mm、44.50mm。巷道在開挖后運用本文提出的支護后在21d內形變基本穩定，支護對于巷道在很大程度上起到了有效的支護成效。

圖3 1號監測站

圖4 2號監測站

圖5 3號監測站

4 結 論

經過對33081巷道表面位移監測數據分析，可以看出巷道圍巖變形量在開挖支護后的前9d內表現出明顯升高的趨勢，隨之其速度慢慢縮減，頂板以及兩幫最大下沉以及收斂量分別是33.55mm、44.50mm，在21d內形變基本穩定，維持在安全允許區間，證明選用的支護參數能夠滿足安全生產需要。