郝鵬鵬

（山西汾西正佳煤業(yè)有限責任公司，山西 臨汾 041300）

引言

巷道是煤炭開采、運輸、通風及行人等的通道，回采巷道受到鄰近采面采空區(qū)側向應力、本工作面超前支承壓力等影響容易出現(xiàn)較大變形，從而給巷道的正常使用帶來一定影響[1-2]。現(xiàn)階段眾多學者對回采巷道維護技術展開研究，并提出使用深孔預裂爆破切頂?shù)确绞角袛噜徑煽諈^(qū)應力傳遞路徑，從而降低巷道圍巖變形量；通過縮小錨網(wǎng)索布置間距增強支護強度；采用超前支架支護巷道；通過注漿加固提高圍巖強度等[3-5]。上述成果為巷道維護工作開展提供了寶貴經(jīng)驗借鑒。山西某礦11207工作面運輸巷受到鄰近的11205采空區(qū)頂板垮落影響，巷道圍巖變形嚴重，其中頂板、煤柱幫變形量分別達到650 mm、710 mm，巷道已無法滿足后續(xù)使用需要。為此，礦井提出綜合措施對回采巷道進行維護，現(xiàn)場取得較好應用效果。

1 工程概況

11207綜采工作面位于二采區(qū)西側，東部為已回采完畢的11205工作面采空區(qū)，西側為實體煤，南側為采區(qū)運輸巷、軌道巷及集中回風巷，北側為DF 201斷層保護煤柱。采面回采的11號煤層賦存相對穩(wěn)定，位于一單斜構造背面，煤層傾角均值8°。11號煤層頂?shù)装鍘r性以泥巖、炭質泥巖及粉砂巖為主。

11207工作面設計走向、傾向距離分別為1960m、220 m，其中運輸巷、回風巷長度均為2 200 m?；夭上锏涝O計斷面均為矩形（凈斷面積為22 m2，巷寬、高分別為5.5 m、4.0 m），使用錨網(wǎng)索+梯子量支護方式。11207工作面運輸巷與鄰近的11205工作面采空區(qū)間留寬度為30 m的護巷煤柱。受到本工作面采動動壓及鄰近11205工作面采空區(qū)側向支撐壓力等綜合影響，11207運輸巷圍巖變形嚴重，從而在一定程度上制約了采面回采效率。

2 回采巷道維護技術及維護效果

2.1 維護技術

2.1.1 錨索補強加固

根據(jù)研究分析及11207運輸巷圍巖變形特點，巷道出現(xiàn)較大變形的主要原因是應力集中、圍巖本身承載能力較低及巷道原有支護強度不足等。為確保11207運輸巷斷面滿足生產(chǎn)需要，提出使用錨索對巷道頂板、巷幫進行加固。具體措施如下：

1）巷道頂板錨索加固措施：巷道頂板補強支護使用的錨索規(guī)格為Φ28.6 mm×8 300 mm，并按照間排距2 000 mm×2 000 mm布置，施工完成的錨索拉拔力在375 kN以上。每根錨索配套使用的鋼托盤規(guī)格為300 mm×300 mm×20 mm。通過托盤將金屬網(wǎng)緊壓至頂板上。

2）巷幫錨索加固措施：巷幫使用“錨索+輸送帶+金屬網(wǎng)”方式進行補強，具體如圖1所示。巷幫補強支護使用的金屬網(wǎng)規(guī)格為2 000 mm×5 500 mm、網(wǎng)孔大小為50 mm×50 mm；巷幫布置的輸送帶（規(guī)格2 500 mm×800 mm）豎向布置，每個輸送帶使用兩根錨索（規(guī)格Φ22mm×5000mm），按照間排距1800mm×2 000 mm固定。使用錨索將輸送帶緊靠到巷幫上，從而避免巷幫在應力作用下出現(xiàn)較大變形。

圖1 巷幫錨索補強加固示意圖（單位：mm）

2.1.2 工字鋼+單體補強加固

在超前采面40 m范圍內，使用工字鋼+單體對運輸巷頂板進行補強加固。頂板布置的工字鋼按照間距1.0 m布置，工字鋼長度根據(jù)現(xiàn)場情況確定，一個工字鋼通過兩根單體支撐。為避免單體下部進入巷道底板內，需在單體下穿鐵鞋。具體使用的單體支柱型號為DW40-250/110X，支護形式如圖2所示。

圖2 工字鋼+單體補強加固示意圖

2.1.3 超前注漿加固

運輸巷在工作面采動壓力及鄰近采空區(qū)側向應力等作用下圍巖較為破碎，為此在對巷道進行錨網(wǎng)索加固、架棚加固后，可通過注漿方式提高巷道整體強度及穩(wěn)定性，從而降低后續(xù)圍巖變形量。為減少注漿加固后巷道變形量，提高注漿加固效果，注漿時在距離采面迎頭50 m以內進行。為了降低注漿耗時及難度，本次注漿選用化學漿液，布置的注漿孔間距為3 m、孔深為3 m，單孔注漿量控制在10～50 kg，注漿點選擇在巷道的頂板及兩肩位置。注漿加固后巷道圍巖強度得以明顯提升。

2.1.4 超前拉架

在對運輸巷進行補強加固后，工作面拉架耗時長、拉架過程中掉落的煤矸石等影響行人正常通行及通風等，成為制約采面高效回采的另外一個重要因素。為了提高工作面推進速度，在巷道圍巖條件相對較好區(qū)域，可使用超前拉架方式提高拉架效率。11207綜采工作面推進速度平均為8.0 m/d，超前拉架距離為8.0 m。拉架完成后及時使用工字鋼+單體組成架棚對圍巖進行控制，可降低頂板下沉量。

2.2 維護效果

在11207運輸巷內使用錨索補強加固、單體+工字鋼支護及超前注漿等方式對巷道圍巖進行維護后，巷道圍巖支護強度得以明顯提升。巷道頂板、巷幫變形量均控制在150 mm以內，不會給巷道正常使用帶來威脅。同時在條件相對較好區(qū)域內，通過超前拉架，使得工作面回采及推進效率有所提升。

3 結論

確?；夭上锏绹鷰r穩(wěn)定是工作面煤炭安全、高效回采的基礎。11207運輸巷受圍巖自身承載能力不足、圍巖應力集中及本身支護參數(shù)不合理等因素綜合作用下出現(xiàn)較大變形，其中頂板、巷幫最大變形量分別達到650 mm、710 mm，巷道已無法滿足后續(xù)使用需要。為此，通過錨索對運輸巷頂板、巷幫進行補強加固，使用單體+工字鋼組成架棚進行二次補強，使用化學注漿方式提高圍巖穩(wěn)定性及承載能力。

經(jīng)現(xiàn)場應用后，11207運輸巷圍巖變形量得到較好控制，其中頂板、巷幫變形量均控制在150 mm以內，圍巖變形量不會給巷道正常使用帶來影響。通過對回采巷道進行針對性維護，可為工作面安全、高效回采創(chuàng)造良好條件。