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朔里煤矿N534工作面沿空掘进锚网支护技术分析(图文)

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论文导读：N534工作面风巷上帮与N532机巷净垛4m煤柱，下帮与N532轨道巷平均净垛10m，沿空掘进。

关键词：巷道支护，沿空掘进，参数设计，矿压监测

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0引言

锚杆支护具有主动支护、施工简单、成本较低等优点，现在已为巷道支护的一种主要形式[1]。但在一些复杂条件下，支护效果却不是太理想。朔里煤矿N534工作面风巷为沿空掘进，存在受采动影响、巷道变形量大等支护难题。为保证工作面的安全开采和更科学的维护巷道，实测分析了矿压显现规律及巷道围岩应力分布特征，为类似条件下巷道的支护强度、超前支护设计提供了技术参考依据。

1工作面概况

朔里煤矿N534工作面位于北三采区，该面上接N532工作面（已回采完毕），下邻N536工作面。工作面煤层平均厚3.37m，倾角13°-21°，赋存较稳定。N534工作面风巷上帮与N532机巷净垛4m煤柱，下帮与N532轨道巷平均净垛10m，沿空掘进。巷道顶底板地质特征如图所示。

图1N534工作面综合柱状图

巷道支护参数设计

N534工作面风巷断面规格为：净宽×中高＝3.4×2.4ｍ，顶板采用4根F20×L2000㎜的高强锚杆配合长3.2ｍ的“ｗ”型钢带和金属网（3.6×1.0ｍ）支护②。论文参考。帮采用3根F18×L1800㎜的高强锚杆配合长2m的“π”型钢带和金属网（2.2×1.0ｍ）支护。顶锚杆株、排距为900×900㎜，两帮锚杆株、排距为800×900㎜。顶锚杆每孔2卷Ｚ2550型树脂药卷，两帮锚杆每孔1卷Ｚ2550型树脂药卷，顶板每4米在巷中打一根锚索进行加强支护，其规格为F15.24×L5400㎜[2~3]。

2巷道补强支护设计

因原设计方案施工效果不理想，经技术部门研究，决定在原支护设计的基础上，采取如下补强措施：

(1)、将帮“π”钢带更换成“W”钢带；(2)、增加每孔树脂卷使用量;（3）、在帮上横向打锚杆；（4）、引进桁架结构支护，即在上帮肩窝和底部分别打上锚索，然后用锚索连接器连接，使该部分的围岩形成一个整体[4~5]。论文参考。

3现场矿压监测及分析

沿空巷道施工期间，采用“十字”布点法围岩表面位移情况、顶底板离层情况进行了矿压观测。论文参考。矿压观测情况见下表：

表1采用正常支护设计的巷道顶、底板变形情况[6]

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距迎头（m）

位置

观测项目

最大值

最小值

平均

统计个数

30m以内

顶板

下沉量（mm）

110

12

54.1

11

底板

底鼓量（mm）

317

30

205.3

11

上帮

位移量（mm）

522

83

352.8

11

下帮

位移量（mm）

485

23

201.5

11

30m-100m

顶板

下沉量（mm）

35

2

18.2

9

底板

底鼓量（mm）

105

0

49.1

9

上帮

位移量（mm）

185

16

83.6

9

下帮

位移量（mm）

64

12

42.3

9

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表2采取补强支护的巷道顶、底板变形情况

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距迎头（m）

位置

观测项目

最大值

最小值

平均

统计个数

30m以内

顶板

下沉量（mm）

51

5

20.5

12

底板

底鼓量（mm）

195

10

89.8

12

上帮

位移量（mm）

213

56

102.4

12

下帮

位移量（mm）

112

15

53.6

12

30m-100m

顶板

下沉量（mm）

28

2

12.2

10

底板

底鼓量（mm）

98

2

49.7

10

上帮

位移量（mm）

135

16

63.1

10

下帮

位移量（mm）

58

10

31.3

10

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4结论

通过对比可以看出，采用补强支护后，巷道顶底板、两帮围岩位移量明显变小,后路存在的隐患得到消除，确保了工程质量及施工的安全。

实践证明，在沿空掘进等一些复杂条件下，采用普通的锚杆支护设计的巷道效果不理想，同时加了安全隐患，无法对掘出的巷道进行有效的支护，保证不了支护的安全。在这样的情况下，采用将窄钢带变成宽钢带、增加每孔树脂卷使用量的方法，可以有效减少两帮位移量；当巷道某段出现大量片帮、变形时，可以采用桁架结构支护，即在上帮肩窝和底部分别打上锚索，然后用锚索连接器连接，使这一部分的围岩形成一个整体，可有效保证支护效果。

[参考文献](References)

[1]王金华．我国煤巷锚杆支护技术的新发展[J]．煤炭学报,2007,32（2）：113-118．

[2]董方庭,姚玉煌,黄初,等.井巷设计与施工[M].中国矿业大学出版社，1994年.

[3]柏建彪．沿空掘巷围岩控制[M]．中国矿业大学出版社,2006．

[4]马念杰，潘玮.煤巷支护技术与机械化掘进[M].中国矿业大学出版社，2008年3月；

[5]康红普.煤巷锚杆支护