張建國

（西山煤電建筑工程集團(tuán)有限公司礦建分公司，山西 太原 030053）

在采動影響下，煤礦的巷道圍巖容易破碎，出現(xiàn)冒頂和片幫等現(xiàn)象，造成巷道維護(hù)困難[1-2]。西山煤礦4 號煤層在開采時(shí)，巷道幫部錨索受采動影響錨固力降低，巷道變形嚴(yán)重，影響工作面安全高效回采。以4 號煤層14402 工作面為研究對象，設(shè)計(jì)了錨網(wǎng)索鋼帶聯(lián)合支護(hù)方式，保證工作面在服務(wù)期限內(nèi)能安全高效地回采，確保巷道圍巖的穩(wěn)定性[3-5]。

1 概況

西山煤礦4 號煤層厚度為3.47 m，煤層偽頂是厚度為0.22～0.45 m的泥巖，僅在采區(qū)北部零星可見；直接頂以厚度為0.84～27.10 m 的深灰色、灰色細(xì)粒砂巖及粉砂巖為主；基本頂是厚度為2.75～24.30 m的灰白色、灰色中粒砂巖，在采區(qū)內(nèi)分布較廣，巖性為賦存穩(wěn)定的K5 砂巖。4 采區(qū)以往開采的工作面，在采動影響下回采巷道變形嚴(yán)重，最窄處的巷道寬度僅為1.8 m，底板鼓起高度為1.6 m，巷道的維修周期較長，在修復(fù)后巷道仍然有較大變形。

2 聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

2.1 14402 膠帶順槽

14402 膠帶順槽為矩形斷面，采用錨網(wǎng)索鋼帶聯(lián)合支護(hù)方式[7-8]，斷面的凈寬×凈高=5500 mm×3600 mm。頂板及幫部均采用Ф22 mm、L2400 mm，間排距分別為900 mm×800 mm、1000 mm×800 mm 的高強(qiáng)螺紋鋼錨桿，采用規(guī)格型號為150 mm×150 mm×10 mm 的鋼托盤；頂板錨索采用Ф21.8 mm、L5000 mm，間排距為2700 mm×2400 mm 的高強(qiáng)讓壓錨索，托盤規(guī)格型號為300 mm×300 mm×16 mm；錨索配套使用托盤、半球形高強(qiáng)度可調(diào)心墊圈及鎖具；錨索采用一支K2360、兩支Z2360 樹脂藥卷錨固；頂板W 鋼帶規(guī)格型號為4800 mm×280 mm×3.75 mm，幫部鋼帶規(guī)格型號為300 mm×300 mm×3.75 mm；頂板網(wǎng)片使用Ф6 mm 鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格規(guī)格型號為100 mm×100 mm，幫部網(wǎng)片使用8#鉛絲網(wǎng)。煤柱和工作面?zhèn)冉蔷捎莽?7.8 mm、L4000 mm 的高強(qiáng)讓壓錨索，排距為2400 mm，角錨桿托盤使用L=500 mm 礦用工字鋼。14402 膠帶順槽斷面圖如圖1。

圖1 14402 膠帶順槽斷面圖（mm）

2.2 14402 輔運(yùn)順槽

14402 輔運(yùn)順槽為矩形斷面，掘進(jìn)斷面的規(guī)格5000 mm×3800 mm，采用錨網(wǎng)索鋼帶聯(lián)合支護(hù)方式。其中，頂板和幫部均采用Ф20 mm、L2400 mm，間排距900 mm×800 mm，側(cè)幫采用Ф20 mm、L=2400 mm，間排距為1000 mm×800 mm 的高強(qiáng)螺紋鋼錨桿，錨桿托盤規(guī)格型號為150 mm×150 mm×10 mm；頂板錨索采用Ф21.8 mm、L5000 mm，間排距為2700 mm×2400 mm 的高強(qiáng)讓壓錨索，錨索托盤規(guī)格型號為300 mm×300 mm×16 mm；每根錨索都進(jìn)行加長錨固，錨固時(shí)采用一支MSK2360、兩支MSZ2360 樹脂藥卷；頂板W 鋼帶規(guī)格型號為4800 mm×280 mm×3 mm，幫部鋼帶規(guī)格型號為300 mm×300 mm×3.75 mm；頂板網(wǎng)片使用Ф6 mm 鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格為100 mm×100 mm，幫部網(wǎng)片使用8#鉛絲網(wǎng)；兩側(cè)角錨索使用Ф17.8 mm、L4000 mm 的高強(qiáng)讓壓錨索，排距為2400 mm，托盤使用L=500 mm 礦用工字鋼，鋪底厚度為200 mm，使用C30 混凝土[9]。14402 輔助運(yùn)輸順槽斷面圖如圖2。

2.3 14402 切眼

14402 工作面切眼，掘進(jìn)斷面的規(guī)格為8500 mm×3800 mm，采用錨網(wǎng)+錨索梁+錨索組+單體液壓支柱+木垛聯(lián)合支護(hù)。頂板采用Φ20 mm、L2400 mm，間排距為900 mm×800 mm 的左旋無縱筋錨桿，網(wǎng)片采用Φ6 mm 鋼筋網(wǎng)，側(cè)幫采用Φ20 mm、L2400 mm， 間 排 距 為1000 mm×800 mm 的左旋縱筋無螺紋鋼錨桿。頂板W 鋼帶規(guī)格型號為4800 mm×280 mm×3 mm，幫部W 型鋼帶規(guī)格型號為300 mm×300 mm×3.75 mm。北幫頂板采用Φ20 mm、L2400 mm，間排距為900 mm×1600 mm 的左旋無縱筋錨桿，網(wǎng)片采用Φ6 mm 鋼筋網(wǎng)，W 型鋼帶規(guī)格型號為3000 mm×280 mm×3 mm。幫部采用Φ24 mm、L2400 mm，間排距為1000 mm×800 mm 的玻璃鋼錨桿，網(wǎng)片采用塑編網(wǎng)，W 型鋼帶規(guī)格型號為300 mm×300 mm×3.75 mm。每排兩組錨索，北部切眼錨索規(guī)格：Φ21.8 mm、L5300 mm，錨索間排距900 mm×2400 mm，JW 型鋼帶間距2400 mm，鋼帶規(guī)格3000 mm×330 mm×6 mm，一根三眼，孔距900 mm；南部切眼錨索規(guī)格：Φ21.8 mm、L5300 mm，錨索間排距900 mm×2400 mm，JW 型鋼帶間距2400 mm，鋼帶規(guī)格4800 mm×330 mm×6 mm，一根三眼，孔距900 mm。錨索使用配套高強(qiáng)度拱形托板，托盤規(guī)格型號為220 mm×200 mm×12 mm。切眼內(nèi)全斷面鋪底，鋪底厚度200 mm，強(qiáng)度C30，內(nèi)附單層Φ6 mm 鋼筋網(wǎng)。14402 切眼斷面圖如圖3。

圖3 14402 切眼斷面圖（mm）

3 效果分析

對工作面回采巷道變形情況進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果如圖4。

圖4 工作面回采期間圍巖變形情況

圖4 可知，距離超前工作面100 m 內(nèi)，在采動影響下巷道圍巖的變形速度較慢；在距離超前工作面60 m 內(nèi)，巷道圍巖的變形速度加快。在整個(gè)工作面回采期間，巷道頂?shù)装遄畲笞冃瘟繛?99 mm，巷道兩幫最大變形量為225 mm?？梢钥闯?，在試驗(yàn)期間巷道頂板及兩幫平整，沒有發(fā)生嚴(yán)重變形，說明錨網(wǎng)索鋼帶聯(lián)合支護(hù)效果較好。