超前管棚支護(hù)在應(yīng)力區(qū)破碎頂板中的應(yīng)用

王飛飛

（山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司，山西 呂梁 033300）

1 H4201 進(jìn)風(fēng)順槽概況

山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司H4201 進(jìn)風(fēng)順槽位于井田二采區(qū)，巷道東南部為4 號煤層42211、42212、42213 采空區(qū)，西北部為4 號煤層42105、42104、42013、42102、42101 采空區(qū)，西南部相鄰4 號煤層42106 采空區(qū)，東北部相鄰+760 m 水平回風(fēng)大巷、+760 m 水平副大巷。

H4201 進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)計長度為654 m，巷道掘進(jìn)寬度為4.5 m、高度為3.8 m，巷道開采煤層為山西組底部4 號煤層，距上部3 號煤層底板平均20 m，距下部5 號煤層頂平均6.45 m，煤層厚度為3.1～3.9 m，平均為3.65 m；該煤層偶含一層夾矸，夾矸厚度為0.20～0.80 m，煤層單一，為結(jié)構(gòu)簡單，層位、厚度穩(wěn)定的大部分可采煤層。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖，底板為砂巖或碳質(zhì)泥巖，煤層頂?shù)装鍘r性如表1 所示。

表1 H4201 進(jìn)風(fēng)順槽掘進(jìn)的4 號煤層頂?shù)装鍘r性

H4201 進(jìn)風(fēng)順槽采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝，截至目前巷道已掘進(jìn)240 m，巷道掘進(jìn)至230 m 處揭露一條正斷層，斷層落差為2.2 m，傾角為57°，斷層對巷道掘進(jìn)影響長度為47 m，巷道在揭露斷層后圍巖出現(xiàn)嚴(yán)重破碎現(xiàn)象，主要集中頂板超前破碎嚴(yán)重，巷道掘進(jìn)后空頂距達(dá)2.4 m，威脅著巷道安全掘進(jìn)。

2 巷道原支護(hù)設(shè)計及圍巖破碎機(jī)理

2.1 巷道原支護(hù)設(shè)計

H4201 進(jìn)風(fēng)順槽主要采用錨桿（索）＋鋼帶＋金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)[1-5]，頂板錨桿采用Φ20 mm×2 400 mm普通螺紋鋼錨桿，頂板錨索采用Φ17.8 mm×7 500 mm，具體布置參數(shù)如下：

1）頂板錨桿布置參數(shù)：頂板每排布置5 根錨桿，錨桿布置間排距均為1.0 m，錨桿采用端頭錨固方式，錨桿錨固力為190 kN，預(yù)緊力為300 N·m，錨桿垂直頂板布置，垂直偏移誤差為±3°，錨桿安裝后外露長度控制在10～50 mm 范圍內(nèi)，錨桿外露端安裝一根長度為4.2 m、寬度為0.25 mW 型鋼帶，并采用螺母預(yù)緊。……