王 峰

(山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司五陽煤礦，山西 潞安 046200)

1 工作面概況

五陽煤礦7606回采工作面開采對象為山西組中下部的3#煤層，煤層賦存穩(wěn)定，厚度6.00～6.30 m，平均6.16 m，傾角2°～10°，平均6°，含兩層夾矸，分為三個自然分層。老頂為細粒砂巖，厚3.90～5.86 m，平均5.08 m，巖性為灰黑色、質均、塊狀、硬、含白云母、下部灰白色、硅質膠結、層面為黑色，f=4～8。直接頂為泥巖，厚2.00～6.24 m，平均4.33 m，巖性為黑色、質均、塊狀，含植物碎屑、中部夾薄層灰白色粉砂巖，f=2～4。偽頂為炭質泥巖，厚0.25～0.30 m，平均0.28 m，巖性為黑色、夾煤線或煤屑，節(jié)理發(fā)育、易冒落，f=2～3。7606回風巷采用矩形斷面樹脂加長錨固錨桿組合支護系統(tǒng)，錨網支護規(guī)格(寬×高)為5 m×3.5 m。

2 施工設計及施工工藝

2.1 巷道底板加固設計

在巷道實施柔?；炷翂ρ乜樟粝锴?，預先對巷道底板進行注漿加固。在松軟破碎巖體中注入能膠節(jié)硬化的漿液，將破裂巖體重新膠結成較高強度的固結體。

由于7606工作面回風巷底板煤體松軟，鉆眼后孔口段易松塌成喇叭形，封孔困難，注漿加固難以達到預期效果，考慮到沿空留巷對底板強度的特殊要求，特提出單孔位復注漿技術。該技術是先打淺孔(1.5 m)低壓(1.5～2.0 MPa)注漿，待漿液固結后，在原孔位附近固結區(qū)打眼(3 m)，提高壓力(10～15 MPa)復注，復注時打眼規(guī)整，封孔方便，能夠顯著提高注漿加固效果。

結合7606工作面回風巷工程條件，確定注漿加固范圍為底板以下垂直深度3 m范圍，其中深入巖體范圍不小于500 mm。

注漿孔徑42 mm，注漿孔間排距根據(jù)漿液擴散距離設計，而擴散距離受注漿壓力、漿液流動特征、裂隙張開度、產狀及分布特征和注漿工藝等因素影響，在這方面理論研究尚不夠成熟，圍巖的綜合滲透系數(shù)也只有通過實測來確定。根據(jù)五陽煤礦的注漿經驗，漿液擴散距離為1～1.5 m，為此設計注漿孔間排距與單孔距離相近，每排布置5個注漿孔，從回采側煤幫向煤柱側煤柱依次排列。

2.2 柔?；炷翂庸淘O計

柔?；炷翂Υ蛟O寬度為3 500 mm，巷旁支護寬度為1 000 mm，高度3 500 mm，混凝土強度等級為C30。在柔模混凝土墻體內預置錨栓，錨栓規(guī)格為Φ22×1 650 mm，錨栓桿體為500號螺紋鋼，桿體兩端設有絲扣，每端絲扣長度100 mm；桿體兩端各配一套高強度托板、調心球形墊和尼龍墊圈，托板采用120 mm×120 mm×8 mm拱形高強度托盤；墻體成型后，給錨栓施加預緊力，預緊扭矩不小于150 N·m，錨栓的間排距為900 mm×750 mm。錨栓結構見圖1， 錨栓布置方式見圖2。

圖1 錨栓結構圖

圖2 錨栓布置方式

2.3 待澆筑空間圍護設計

待澆筑空間是指巷旁支護施工前，采用臨時支護控制頂板的范圍。待澆筑空間越大，頂板穩(wěn)定性越差，采空區(qū)有害氣體和矸石涌入留巷內的數(shù)量和機會就越多。針對7606工作面的工程條件，確定采用“架前鋪網+頂板錨桿支護+采空區(qū)木點柱”綜合措施圍護待澆筑空間。

2.3.1 架前鋪網

架前鋪設雙層金屬網護頂，材料為10#鐵絲，網孔規(guī)格為50 mm×50 mm，用16#鉛絲聯(lián)接，雙絲雙扣，孔孔相連并與原巷道頂網連接。鋪設范圍不少于機尾側5個支架，設計采用1 m×10 m雙層金屬網，移架后金屬網落地、兜矸，與頂板錨桿支護和采空區(qū)木點柱共同形成待澆筑空間圍護結構，將采空區(qū)矸石與沿空留巷隔離，確保澆筑人員作業(yè)安全。

2.3.2 架前頂板錨索、錨桿支護

拉架后采空區(qū)破碎頂板隨采隨垮，一方面容易造成生產班無法及時支設木點柱，另一方面垮冒矸石沖入待澆筑空間，造成檢修班無法澆筑墻體。每推進兩機尾在端尾倒數(shù)第二架和倒數(shù)第三架架間、倒數(shù)第三架和倒數(shù)第四架架間每推進一橫機尾，停采后在架前打設兩根錨桿架一托梁，托梁長1.8 m，并在液壓支架前梁架間打設一根錨索(錨索在倒數(shù)第二架和倒數(shù)第三架架間，倒數(shù)第三架和倒數(shù)第四架架間交替打設)，當錨桿錨索過尾梁后，在兩根錨桿中間位置補打一根錨桿，形成“3-3-3”，并每排補打一根錨索，形成“2-2-2”，打錨索時在三根錨桿空隙之間交替打設。

2.4 沿空留巷聯(lián)合支護設計

在柔?；炷翂w測，沿順槽走向采用打設“單體柱+π型鋼梁+工字鋼地梁+地網+地錨”抬棚配合柔?；炷翂M行支護。即在所架設棚梁下方鋪設工字鋼地梁，將兩根工字鋼地梁并排焊接，在3 m的雙工字鋼地梁上制作單體柱柱窩以增強抬棚支護穩(wěn)定性。在地梁下方鋪

設規(guī)格為1.4 m×0.9 m地網，并在抬棚間布置底錨索配合支護(見圖3)。

圖3 7606回風巷沿空留巷區(qū)域支護示意圖

3 效果分析

在柔模混凝土沿空留巷巷道中采用墻體加固、底板注漿等一系列聯(lián)合支護技術后，較未使用該配套支護技術的柔?；炷裂乜樟粝锵锏溃锏赖坠牧繙p少約37.6%，巷道收縮量減少約21.2%。

4 結語

綜上所述，該配套聯(lián)合支護工藝的應用，較好的減少了沿空留巷巷道的變形量。保證了沿空留巷巷道回風斷面，為回采工作面正規(guī)循環(huán)提供了有效保障。且減少了巷道修復的工程量，提高了作業(yè)安全系數(shù)。