论高强度支护、切顶泄压工作对沿空护巷的作用

论高强度支护、切顶泄压工作对沿空护巷的作用

尹波

川煤华荣能源有限责任公司 小河嘴煤矿 635000

摘要：沿空护巷是沿采空区边缘将本工作面回采巷道保留下来，实现Y型通风、下区段回采等功能并能够有效减少巷道掘进量，减少护巷煤柱损失，增加资源回收率。沿空护巷质量直接关系着矿井的生存发展方向。

关键词：沿空护巷   切顶泄压     经验教训

沿空护巷作为无煤柱开采最为常用的方式之一，补强支护、切顶泄压质量等往往直接决定了沿空护巷的工程质量。本文通过对-2112工作面机巷沿空护巷为例，总结出一部分经验教训。

1.-2112工作面概况

-2112工作面位于位于中山背斜西翼。北侧相邻-2112（22）风巷，南侧相邻±0m水平1号回风巷，西侧相邻20110(22)工作面（已采），东侧相邻-2112(22)机巷。该工作面已回采结束。

-2112机巷位于22煤层位于三叠系须家河组第七段第三亚段(T3xj 7-3)地层中22煤层顶板岩性为灰色砂质泥岩，上距23煤层1.50～1.93米，一般1.72米，22煤层底板岩性为灰色砂质泥岩，下距21煤层4.25～6.05米，一般5.15米。

2.-2112机巷初始支护情况及沿空护巷方案

2.1 -2112机巷初始支护情况

顶板采用树脂锚杆（φ18×1800mm）+钢筋梯+网做永久支护，破碎处补做锚网加强支护，锚杆支护间排距为800×800mm；巷帮采用管缝式锚杆（φ43×1600mm）+网进行支护，支护间排距为800×800mm。

2.2 -2112机巷沿空护巷方案介绍

2.2.1 -2112机巷补强支护方案
对巷道顶板无锚网段补作左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆（φ18×1800mm）+锚索梁+钢带+钢丝网做永久支护（顶板有锚网段只补作锚索梁支护）。锚索采用φ17.8mm钢绞线制作,长度L=5200；锚梁长2800mm，采用18#槽钢加工，一梁三孔，孔距1300mm；钢带厚2.5mm，孔距800mm。锚杆支护间排距为800mm×800mm，锚索梁支护间排距为1300mm×1600mm，锚索梁与锚杆错开布置，布置在两排锚杆中间。

对巷道低帮采用左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆（φ18×1800mm）+钢带（自制）+钢丝网做永久支护。

2.2.2 -2112机巷切顶泄压及巷旁支护

2.2.2.1 巷旁支护

工作面向前推进后，在机巷采后段高帮沿走向支设一排贴帮工字钢（11#矿工钢）点柱，点柱必须跟拢工作面密集，其间距为0.6m，且必须排成直线。

2.2.2.2切顶泄压孔布置

切顶泄压沿空滞后工作面切顶密集不大于2400mm。预裂炮孔（聚能爆破孔）间距为500mm，深4800mm，与竖直方向呈15°夹角（向采空区侧倾斜）。预裂孔眼口布置在贴帮工字钢高帮侧100mm左右处，并布置在一条直线上。

2.2.2.3堵漏风设施

在贴帮工字钢靠采空区侧铺设“L”网，“L”网必须接顶，搭接处必须使用10#铅丝固定；紧靠“L”网堆码沙袋对采空区侧全封闭，防止采后段漏风；

2.2.2.4装药及爆破

每个预裂孔装1根聚能管（聚能管采用PVC管加工制作，其内径为35mm，外径41mm～42mm，管壁厚2.5mm，要求在聚能管两侧割缝，长度1500mm，然后两端留50mm作为连接。），聚能管长1600mm，一根聚能管装药6条（1.2kg）。炮眼采用黄泥封堵，单孔封堵长度大于1.5m，正向起爆。

装填聚能管时要求聚能管两侧切缝方向要与巷道走向一致，沿着切缝方向，钻孔前要拉线，点好钻孔孔位，钻孔角度必须一致误差不在超5°，保证预裂孔布设和预裂方向在一条直线上。装药时，为准确控制聚能方向，可在聚能管开口处开槽，并用PVC管做炮棍调向。

2.2.2.5 顶板监测方案

在巷道内每间隔50m设置一组顶板离层监测及巷道变形观测点。

3.现场情况

该工作面回采结束后，笔者进入该巷道发现巷道内顶板存在锚索锚杆拉断现象，巷道高帮工字钢点柱弯曲变形。

4.沿空护巷补强支护及切顶泄压技术

4.1高强度护表支护与围岩的相互作用

-2112机巷内采用自制钢带、钢丝网、槽钢等护表构件将锚杆、锚索形成整体，扩散锚杆、锚索预应力，与围岩共同承载，限制表面围岩变形，实现控制巷道围岩变形的目的。

4.2补强支护与围岩相互作用

巷道通过锚杆、锚索的补强支护，提高了围岩的峰值强度和残余强度，提高了岩体的整体性能；利用锚杆、锚索的刚度抵抗围岩沿弱面发生滑动，防止其进一步离层破坏并充分调动围岩的承载性能，与围岩形成一个共同作用的支护体，来适应沿空护巷围岩大变形的特点。

4.3切顶泄压切断应力传递

对沿空护巷的巷道顶板采用切顶泄压技术，将长悬臂变为短悬臂，减少了悬臂梁上覆荷载及旋转变形力，减少上覆岩层的应力传递，改善沿空护巷应力环境。

5.经验教训

5.1顶板支护选择不合理

-2112机巷位于22煤层位于三叠系须家河组第七段第三亚段(T3xj 7-3)地层中22煤层顶板岩性为灰色砂质泥岩，上距23煤层1.50～1.93米，一般1.72米

。巷道支护锚杆选择为φ18×1800mm的树脂锚杆，其锚固端位于23煤层内，未锚固在坚硬岩层内，造巷道在受到采动压力影响时顶板出现整体下沉，造成锚索拉断、锁具拉掉的现象。给顶板管理形成巨大隐患。

5.2切顶泄压质量不过关

巷道顶板施工4.8米眼孔进行切顶泄压，采用PVC管进行切顶线定位。使用此种方式存在以下弊端：一是该工作面未普采工作面，工作面采高0.7米，加之4.8米深切顶孔切顶深度不够，导致垮冒不充分，无法达到有效切顶；二是缺乏有效监测工具，对工作面切顶线是否形成，是否将机巷顶板由长悬臂切断为短悬臂缺乏有效监测，但从现场情况来看，巷道低帮多处帮锚被拉断，说明顶板切顶情况极差，应力通过长悬臂传递至巷道低帮，造成锚杆拉断。

6.结语

顶板支护、切顶泄压技术直接关系着沿空护巷的工程质量，在支护参数选择、沿空护巷方案的确定、施工质量的监测监控均需要细致，全面。

参考文献：
1.康红普  王金华等著  《煤巷锚杆支护理论与成套技术》  北京：煤炭工业出版社，2018（2018.8重印）

2.柏建彪, 周华强, 侯朝炯, 等. 沿空留巷巷旁支护技术的发展 [J]. 中国矿业大学学报, 2004, 33(2): 183-186.

3.周玉峰. 煤巷锚杆支护沿空掘进技术管理经验 [J]. 煤炭技术, 2004, 23(6): 67-69.