摘 要：文章介紹了陽煤集團一礦在遇到陷落柱構造后采取的錨網(wǎng)支護技術及實踐，通過與原支護工藝和方式的對比，表現(xiàn)出了施工工藝簡單、掘進效率顯著提高、安全性有保障等優(yōu)點，對煤巷過此類構造提供了安全有效的支護經(jīng)驗。

關鍵詞：煤巷；陷落柱；支護

引言

陽煤集團一礦是一座年產750萬t的大型現(xiàn)代化礦井，隨著開拓延伸和開采深度的增加，也不斷的進入到地質構造密集發(fā)育區(qū)。頻繁的地質構造給巷道掘進和開采造成很大的困難，其中，對掘進影響較大的為大斷面煤巷過陷落柱構造。以往采取木棚支護，但由于屬于被動支護，受巷道大斷面的影響，支護的工藝復雜，支護的勞動強度大、不安全因素多，且支護強度低，嚴重影響了巷道掘進的安全和效率。公司在81303工作面進風巷嘗試了過陷落柱構造錨網(wǎng)支護技術，取得了不錯的效果。

1 地質構造簡述

陷落柱位于81303進風巷655#測點以東（北幫）55.2m處，經(jīng)地質科現(xiàn)場鉆探和地質資料分析，初步預計陷落柱長軸×短軸為54m×36m，影響巷道掘進范圍為44m。陷落柱內巖性雜亂無章，充填物以灰色石灰?guī)r和黑色泥巖為主，其次含有少量灰白色細砂巖，夾有少量煤屑，柱體內無水。

2 施工概述

2.1 巷道斷面形狀及規(guī)格

鑒于構造內巖性較硬，膠結狀態(tài)良好，巷道周圍不受采空壓力及其他采動影響，整體穩(wěn)定，本著服務回采的要求，確定過構造段斷面設計為矩形，毛寬5.4m，凈寬5.2m；毛高3.1m，凈高3.0m；毛斷面21.6m2，凈斷面20.28m2。

圖1

2.2 過構造段支護形式

頂板支護形式：頂板采用\"鋼帶+錨索+金屬網(wǎng)\"聯(lián)合支護。鋼帶使用BHW-833-220-4-5300mm的7眼鋼帶，每排布置7根錨索，錨索使用Φ17.8×7200mm的錨索，錨索托板使用長400mm的12#槽鋼，內墊為200×95×12mm的小墊片，錨固劑使用MS雙速23/120樹脂錨固劑。排距800mm，頂網(wǎng)使用6000×1100mm的金屬網(wǎng)。

2.3 施工工藝

按地質科給定的中腰線掘進，當工作面巖石為泥巖、頁巖等巖性較軟時，采用掘進機、皮帶機加煤溜運輸?shù)淖鳂I(yè)方式。當工作面巖石夾有石灰?guī)r等巖性較硬時，超出掘進機截割硬度范圍的，采用YT-29型風鉆濕式打眼，毫秒管一次起爆的作業(yè)方式進行施工，采用掘進機、皮帶機加煤溜運輸?shù)淖鳂I(yè)方式。循環(huán)進度0.8m，最大控頂距0.9m。支護采取夠一排及時支護一排緊跟工作面的方式，嚴格按照措施規(guī)定，每根錨索必須達到規(guī)定的預緊力。錨索距幫不超0.4m，凡超過規(guī)定必須及時補打錨索。

2.4 支護技術要求

張拉錨索要求：？準17.8mm的錨索使用YCD-200型液壓千斤頂，錨索錨固力不小于170kN（即45MPa）。鋼絞線外露長度為：錨具下端至鋼絞線端頭150～250mm。

檢驗錨桿要求：（1）錨固力：使用LSZ-200型錨桿測力計，要求幫錨桿不小于50kN。（2）扭矩：幫錨桿120N·m以上。（3）錨桿外露長度自螺母外端至錨桿桿體端頭為10～40mm。

3 礦壓監(jiān)測

在陷落柱前后邊緣位置及中部各安設一組測站，每組測站包括頂板錨索測力計兩塊（主錨索、補強錨索各一塊），巷幫錨桿測力計一塊，頂板離層監(jiān)測儀一組，并每兩天用測桿測量頂?shù)装鍑鷰r移近量和巷道兩幫圍巖移近量。巷道補強木頭點柱，既起到加強支護的作用，又起到頂板壓力增大時的信號作用。

礦壓監(jiān)測顯示：陷落柱區(qū)域內錨索壓力表示值最大為180kN，與正常掘進段測站壓力表示值相差不大。通過半年的礦壓觀測，構造柱段無明顯的礦壓顯現(xiàn)，頂板下沉量最大僅達到60mm，頂?shù)装逡平繛?0mm；兩幫移近量最大值僅有10mm。錨索受力穩(wěn)定，無斷錨索、折斷托板等現(xiàn)象發(fā)生，巷幫支護穩(wěn)定。巷道變形量不大，滿足安裝需求及使用。

4 效果檢驗

81303進風巷設計寬度5.4m，實際施工中，由于地質因素及施工工藝等影響造成巷道片幫，最大毛寬達到6m。大斷面煤巷過陷落柱采用長錨索、鋼帶網(wǎng)聯(lián)合支護是一種全新的嘗試，在一礦銜接緊張的情況下，根據(jù)巷道圍巖情況、受采動影響及巷道服務年限等因素，在采取有效的安全防范措施的前提下，綜合考慮，提出了全錨索支護的建議，經(jīng)試驗，巷道變形量較小，滿足安裝需要，有效地解決了大跨度巷道短期支護問題。

5 存在問題及解決方案

5.1 巷道成形不好

因陷落柱內巖石雜亂無章，在巖石較硬采用放炮破巖時，巷道兩幫容易超寬，造成加大巷道跨度，增加支護難度及成本投入。如條件較好的情況下，可考慮使用大功率的掘進機。

5.2 運輸困難

無炭柱內巖石較硬采用爆破破巖時，由于陷落柱巖石軟硬不一，很難確定合理的炮眼布置方法及爆破參數(shù)，造成爆破后的巖石大小不一，掘進機出矸時，絆鏈嚴重。

5.3 頂板不平整，鋼帶接頂效果不好

由于放炮震動大，及巖石軟硬不一，炮后頂板極不平整。在施工過程中，采用適當降低頂板周邊眼的高度，放炮出矸后，再用掘機進行少量截割，使頂析平整，鋼帶能夠緊貼頂板，保證支護質量。

6 經(jīng)驗總結

采用大直徑長錨索，可對開挖的巷道深部圍巖提供一個較高的預緊力，增加錨固區(qū)域內圍巖的內摩擦力，提高圍巖本身的承載能力，錨索的主動支護及預應力作用得到了充分發(fā)揮。

采用及時支護方式，空頂距只要夠一排，及時進行支護，杜絕超控頂距作業(yè)。能夠在圍巖開挖初期及時對圍巖進行支護，有效阻止了巷道圍巖的初期離層及位移。如果錨索安裝不及時或預緊力小，會造成較大范圍內的圍巖產生離層、位移，圍巖的承載能力會迅速喪失，再安裝錨索，支護效果不明顯。

錨索具有很好的柔性，能有效防止圍巖相互位移產生的剪切應力對支護造成破壞。

鋼帶的作用充分保證了無炭柱內圍巖的整體性。單體錨索支護，采生的是點載荷作用，鋼帶可對錨索的預緊力和工作阻力起到一個擴散作用，使載荷趨于均勻。鋼帶對巷道表面提供支護，抑制了淺部圍巖的離層脫落、裂隙張開，尤其減少了頂板彎曲下沉后引起的拉伸破壞，改善了圍巖受力狀態(tài)。均衡了錨索的受力狀態(tài)，將多根錨索組合成共同的支護體系，提高整體支護能力。

在大斷面煤巷施工遇陷落柱時，如果巷道服務年限較短，可采用全錨索支護進行施工。在保證施工質量的前提下，完全可達到使用需要。