某礦1503 皮順巷道支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)分析

劉曉春

（晉能控股裝備制造集團(tuán)華越機(jī)械有限公司，山西 陽泉 045000）

引言

煤礦安全一直以來是社會關(guān)注的焦點(diǎn)，為保證巷道支護(hù)的安全，人們對頂板及圍巖的支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了無數(shù)的探索與求證。錨桿支護(hù)在很大程度上節(jié)約了支護(hù)材料，降低了巷道建設(shè)成本，然而在礦井實(shí)際應(yīng)用中，錨固支護(hù)的參數(shù)，很多礦井依賴經(jīng)驗(yàn)確定數(shù)值，而缺乏科學(xué)、精確的計(jì)算與校核。鑒于此，筆者進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和歸納。針對某礦1503 皮帶順槽巷道的斷面尺寸、煤層頂?shù)装鍘r層分布情況，對其進(jìn)行錨固支護(hù)設(shè)計(jì)與校核全過程。

1 煤層概況

該煤層處于太原組下方位置，層厚約為0.60 m，平均傾角為5°，上距12 號煤層15.35～43.50 m，平均33.14 m。煤層含有一層夾矸，煤層呈塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理較發(fā)育，全區(qū)賦存局部可采，發(fā)熱量（Qgr.d）13.60～28.71 MJ/kg，平均22.93 MJ/kg。頂板為黑色、塊狀含有植物化石的砂質(zhì)泥巖；K2 為灰黑色塊狀的石灰?guī)r，質(zhì)地堅(jiān)硬，脆性強(qiáng)；煤層，黑色塊狀，層理發(fā)育；其直接頂板為厚度4.89 m 黑色的砂質(zhì)泥巖，細(xì)粒塊狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)硬，性脆：中間為煤層，黑色塊狀，層理發(fā)育，含矸厚度0.33 m；直接底為灰色且質(zhì)地柔軟的塊狀泥巖，內(nèi)部有植物化石；老底為灰色且易風(fēng)化的塊狀砂巖粉砂巖。具體情況詳見表1。

表1 煤（巖）層頂?shù)装迩闆r

2 巷道頂板壓力、側(cè)幫壓力計(jì)算

1503 皮順巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面為寬×高=5.1 m×3.05 m，為矩形斷面。1503 皮順頂板泥巖厚度9.53 m。底板直接底為6.14 m 的灰黑色泥巖，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)軟易破碎；老底為16.26 m 灰色塊狀的砂巖粉砂巖，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，易風(fēng)化。考慮節(jié)理裂隙影響，15 號煤層的普氏系數(shù)fm取1，巖層的平均加權(quán)普氏系數(shù)fb取1.5，巖層的似內(nèi)摩擦角θb=arctan（fb）=56.3°。……