1303 面回風巷錨網索聯合支護技術應用

王昱鵬

（山西潞安集團司馬煤業公司，山西 長治 047199）

回采巷道是煤礦井下工作面開采、回風、行人、運輸的重要通道，在掘進過程中因受鄰近巷道擾動和自身巖性影響，巷道圍巖變形問題將威脅安全生產，合理的支護方式和支護參數能夠保證巷道圍巖穩定。1303 面回風巷兩幫均為實體煤，頂板為抗壓和抗拉強度低的粉砂巖，在掘進時兩幫和頂底板圍巖變形量大，需進行合理的支護設計[1-7]，減少巷道圍巖變形。

1 概況

山西潞安集團司馬煤業公司三采區1303 工作面埋深660 m，主采3#煤層，平均厚7.0 m。3#煤層直接頂為0.1 m 厚的泥巖，基本頂為13.49 m 的粉砂巖，抗壓強度5.2～14.2 MPa，平均8.4 MPa，抗拉強度0.25～0.45 MPa，平均0.35 MPa；直接底為0.7 m 厚泥巖，基本底為2.31 m 厚細粒砂巖和2.25 m 的粉砂巖。工作面南側和北側均未開采，西側距離井田邊界200 m，東側依次為三采區膠帶巷段、三采區軌道巷、三采區回風巷。

1303 工作面回風巷為矩形斷面，長×寬為4.5 m×3 m，斷面積13.5 m2。由于巷道在掘進過程中支護方式和參數不合理、自身圍巖性質等原因，巷道頂板和兩幫圍巖變形嚴重。

2 圍巖變形破壞情況

巷道兩幫為實體煤，在巷道掘進一個月內回風巷兩幫出現收斂變形，兩幫最大變形量發生在巷道260 m 處，達570 mm，巷道中部變形量最大，其中左幫變形量為270 mm，右幫變形量為300 mm。兩幫圍巖開始收斂變形，部分錨桿剪斷失效。

由于回風巷頂底板為砂巖，抗壓和抗拉強度低，現場施工檢測其頂板錨桿、錨索的預緊力均不達標。根據現場實測數據可得，在回風巷190 m 處頂底板變形量最大值可到590 mm，其中頂板下沉量為330 mm，底鼓量為260 mm；部分頂板金屬網被破壞，錨桿托盤被折斷，巷道中間出現網兜現狀，個別錨桿、錨索失效。

3 錨網索聯合支護技術參數

根據現場實際情況和圍巖巖性，針對回風巷頂板圍巖抗壓和抗拉強度低，兩幫為實體煤，提出回風巷頂板采用短錨索+加強錨索支護、幫部采用錨桿+加強錨索支護方式，圖1 為1303 工作面回風巷支護方案，具體支護參數如下：

圖1 1303 工作面回風巷支護方案（mm）

（1） 頂板支護參數

回風巷頂板為長短錨索、金屬網組合支護。共打設6 根短錨索，型號為Φ21.6 mm、長度5.25 m 的鋼絞線錨索，間排距為720 mm×800 mm，短錨索錨固力300 kN，錨索預緊力≥290 kN。加長錨索和短錨索同型號，共打設1 根，長度為7.3 m。頂板長短錨索均垂直頂板打設，均放置2 卷MSZ23/60 和1 卷MSK23/60 型樹脂錨固劑，匹配對應托盤和鎖具。金屬網網格100 mm×100 mm，網幅規格5200 mm×900 mm。

（2）兩幫支護參數

回風巷兩幫整體支護采用“錨桿+加強錨索”支護，兩幫錨桿采用螺紋鋼Φ20 mm×3000 mm 錨桿，兩幫每排打設4 根，間排距為870 mm×800 mm，并匹配1 卷MSZ23/60 型樹脂錨固劑和1 卷MSK23/60 型樹脂錨固劑，錨桿預緊力每根≥60 kN。左幫和右幫加強錨索和頂板錨索型號一致，右幫錨索沿著中線對稱布置，每排打設2 根，左幫錨索間排距為1600 mm×950 mm，右幫錨索間排距為2300 mm×1600 mm，金屬網規格采用3100 mm×850 mm。

4 應用效果

1303 工作面回風巷采用優化支護方案后，為檢驗其支護效果，在巷道內1000 m 和1200 m 處各布置1 個測站來監測回風巷頂底板和兩幫移近量。監測周期為32 d，每隔2 d 觀測一次。如圖2 為1303工作面回風巷測點圍巖移近量。

由圖2 可知，測點1 和測點2 兩幫和頂底板移近量總體趨勢一致，都在監測前7 d 移近量上升趨勢較快，到第10 天后兩測點兩幫和頂底板移近量開始趨于穩定，頂底板最大移近量為23 mm，兩幫最大移近量為15 mm。表明該支護效果較好，能夠有效控制圍巖變形量。

圖2 1303 工作面回風巷測點圍巖移近量

5 結語

為解決1303 工作面回風巷圍巖變形嚴重問題，結合現場實際，巷道頂板采用短錨索+加強錨索支護，幫部采用錨桿+加強錨索支護。現場效果應用表明，此支護方式和參數能夠有效控制頂板和兩幫圍巖變形量，回風巷道圍巖整體穩定性增強，有力保障了礦井安全生產。