煤礦大斷面掘進(jìn)巷道圍巖支護(hù)優(yōu)化研究

武 強

（山西長平煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 晉城 048400）

引言

為了提升掘進(jìn)效率、控制經(jīng)濟(jì)成本，通常將采區(qū)和區(qū)段的巷道設(shè)置在煤層中。隨著開采深度的不斷增加，煤層結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，主要特點為每層內(nèi)部裂紋密度大、頂板巖層硬度較低等，給大斷面煤層巷道支護(hù)帶來了極大的難度。一旦參數(shù)選取不合理，就會導(dǎo)致巷道支護(hù)變形量過大，阻礙巷道的正常掘進(jìn)作業(yè)。當(dāng)前眾多學(xué)者將研究方向集中在大斷面煤巷支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，取得了一系列研究成果并應(yīng)用于實踐中取得了良好的效果。本文以晉能控股煤業(yè)集團(tuán)某礦集中回風(fēng)上山巷道為研究對象，對現(xiàn)有的支護(hù)方式進(jìn)行分析，總結(jié)出其中的不足之處，并設(shè)計了一種注漿錨索的優(yōu)化方式，減小了巷道圍巖的變形量，提升了巷道圍巖的控制效果。

1 集中回風(fēng)上山巷工作面地質(zhì)條件及原支護(hù)情況

1.1 工作面地質(zhì)條件

集中回風(fēng)上山主要用于采區(qū)的回風(fēng)，巷道地面標(biāo)高和底板標(biāo)高分別為+1 416 m 和+919.5 m，長度為1 306 m，坡度為12°。巷道掘進(jìn)方向同山西組2 號煤層走向一致，2 號煤層均厚為5.5 m，煤層平均傾角為17°。煤層直接頂由泥巖組成，厚度為4 m；基本頂由砂質(zhì)泥巖組成，厚度為6.37 m；直接底由砂質(zhì)泥巖組成，厚度為2.6 m；基本底由細(xì)粒泥巖組成，厚度為9.6 m[1]。

1.2 原支護(hù)情況

巷道斷面形狀為半圓形，長度和寬度分別為5.44 m和4.82 m。現(xiàn)有的支護(hù)形式為錨網(wǎng)索噴支護(hù)。

1.2.1 錨桿支護(hù)

選取的錨桿直徑為22 mm、長度為2 400 mm，每排錨桿的數(shù)量為15 根，每根錨桿采用2 根Z2835 樹脂錨固劑進(jìn)行錨固，為了確保錨桿的支護(hù)作用，頂錨桿預(yù)緊力矩應(yīng)當(dāng)超過200N·m，相鄰錨桿間的間距為800 mm、排距為800 mm。……