韓名陽 郭鑫

山東省新汶礦業(yè)集團翟鎮(zhèn)煤礦 山東新泰 271204

1 工程背景

6405E北工作面位于六采區(qū)北部，北至WF3斷層，H=0～18m∠70°；南臨6405E面，已回采完畢；東臨6405E外面，已回采完畢；西至WF55斷層，H=5～16m∠70°。對應(yīng)地表為翟良路以東農(nóng)田，地面標高+178.57～+180.51m，開采上、下限標高-299.5～-319.3m，工作面垂深478.1～499.8m。工作面傾斜長113m，走向長150m，煤層平均煤厚1.69m，屬于結(jié)構(gòu)簡單、厚度穩(wěn)定的薄煤層。直接頂為粉砂巖，基本頂為泥灰?guī)r，煤層頂?shù)装寰唧w特征見表1所示。

表1 頂、底板巖性特征表

根據(jù)工作面頂板的巖性及完整性，為減少巷道的破壞及整體變形，創(chuàng)新使用注漿錨索代替架棚支護，并在現(xiàn)場進行了工業(yè)性試驗，目前工作面已經(jīng)成功留巷62m，巷寬及巷高均未發(fā)生明顯變形，這為中空注漿錨索在工作面沿空留巷超前支護體系研究與應(yīng)用創(chuàng)造了條件，具體如圖1所示。

2 后維護支護關(guān)鍵技術(shù)方案

根據(jù)設(shè)計開采方案，6405E面運輸巷需后維護，以保留回風通道。后維護段采用“中空注漿錨索桁架梁（或普通錨索桁架梁）+超前預裂爆破+鉸接頂梁+木垛+菱形網(wǎng)留巷”模式，以保證后維護巷道質(zhì)量滿足后期回風使用需求，具體支護方案如圖1：

2.1 補強錨索支護

超前補打雙排注漿錨索桁架加強支護，三花布置，注漿錨索采用Φ22＊6000mm中空注漿錨索，配1.2-1.3m錨索桁架托梁。第一排距煤壁側(cè)1.2m，第二排距第一排1.6m。確保每根錨索托1排鋼帶。（當原巷道存在錨索支護時，則不再補打）

2.2 切頂爆破：

超前施工切頂眼，切頂眼采用定向爆破切頂工藝，初步設(shè)定切頂眼參數(shù)：采用直徑36#鉆頭間距0.7m，采用直徑42#鉆頭間距0.8m，眼深5m，傾向沿鉛垂線向上偏移夾角50-70°，切頂孔拉線打設(shè)，形成切頂線。切頂孔打設(shè)過程中必須嚴格按照規(guī)定角度打設(shè)，一個切頂孔打設(shè)完畢后，使用炮桿插入孔中并在眼口固定好，外露長度1m，作為下一個孔打設(shè)角度的標定參照物，確保所有切頂孔打設(shè)角度一致，打放切頂眼位置超前工作面不得小于10m。

2.3 后維護出口位置支護方案：

掐茬位置向里3m均勻打設(shè)2-4個木垛（或水泥軌枕垛），規(guī)格1.2m＊1.2m＊巷高（或2.4m＊2.4m＊巷高），頂部使用木楔打緊，保證支護合格。木垛后方切頂排掛菱形網(wǎng)擋矸，上方與頂網(wǎng)連接，下方用木垛壓茬。緊貼掐茬位置掛擋風簾防漏風[1]。

2.4 后維護段支護方案

（1）從煤壁開始，1-3#架吃網(wǎng)，搭接不小于0.3m，鋪聯(lián)網(wǎng)使菱形網(wǎng)下垂至底板，與巷道網(wǎng)搭接、壓茬符合要求。留巷側(cè)掛網(wǎng)，與頂網(wǎng)搭接符合要求；掛風筒布防漏風。網(wǎng)與風筒布上下都固定牢靠，與頂?shù)装鍓簩崱?/p>

（2）留巷段三排單體支護，排距按圖中標注；留巷側(cè)為一梁二柱密集支護，并使用半圓木或廢舊鋼帶腰幫，防止老塘側(cè)噴矸。

（3）留巷段按10m間距打設(shè)木垛加強支護，木垛布置在第一二排單體中間，木垛使用1.2m方木或半圓木或水泥軌枕垛，打木剎接實頂板。

（4）調(diào)向位置，打設(shè)2個木垛加強支護?；仫L聯(lián)絡(luò)巷約20m范圍內(nèi)，寬3.2m，使用3m鋼棚按照“一梁二柱”方式加強支護，間距1.5m，40T溜頭處，局部地段可使用鋼棚過渡，工作面推進過程中壓力顯現(xiàn)明顯、噴矸、鼓幫時可適當減少木垛間距，加密切頂排單體支護，加使密集、戧棚等加強支護。

2.5 后維護段護幫及防漏風方案

為防止后維護段下幫漏風，在后維護段要懸掛風筒布或帆布，懸掛要標準接頂接底，以防止向采空區(qū)漏風。

圖1 6405E北面后維護支護方案

3 結(jié)論

通過后維護綜合支護方案，有效的控制巷道變形，實現(xiàn)了巷道后方獨立回風。（1）確保巷道安全。采用補強錨索支護實現(xiàn)全錨，對頂板進行二次加固組合,形成一個完整的組合巖梁作用，支護效果可靠。（2）確保頂板穩(wěn)定。通過巷道爆破切頂技術(shù)，切斷了工作面超前應(yīng)力的傳遞，有利于保護沿空巷道，確保回風系統(tǒng)可靠。頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，受采動影響后頂板基本保持穩(wěn)定。（3）降低支護成本。采用超前補打雙排注漿錨索桁架，加強支護降低支護成本每米降低1186元，一次支護一次成巷，減少修復巷道62米，累計節(jié)約費用7.35萬元。（4）后維護支護關(guān)鍵技術(shù)為錨索支護和切頂爆破卸壓的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件，對超前支護體系的研究與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。