综采工作面回风顺槽破碎段围岩控制技术研究

张罗迅

陕西小保当矿业有限公司二号煤矿 陕西 榆林 719000

摘要：本文针对陕西小保当矿业有限公司二号煤矿132201综采工作面回风顺槽具体的工程概况，对132201综采工作面回风顺槽破碎段支护不利条件进行分析，巷道在采取合理的支护方式和支护参数下，在巷道内布置2个测点，监测结果表明：巷道最终移两帮近量约和顶底板移近量都在正常范围内，支护效果良好，保证了巷道的长期稳定。

关键词：回风顺槽；监测；围岩控制

1 工程概况

陕西小保当矿业有限公司二号煤矿132201综采工作面位于2-2煤13盘区，直接顶为厚度7.3-8.7m的细粒砂岩，老顶为厚度8-20m的中粒砂岩，直接底为厚度0.15-0.49m的粉砂岩，老底为厚度2.3-3.7m的砂岩。132201工作面2-2煤赋存于延安组第四段顶部，是井区内主要可采煤层之一，埋深约350 m，煤层倾角平均2°，煤厚1.6～2.6m，平均煤厚2.14m，以中厚煤层为主，煤层由北向南逐渐变厚，容重1.32×103kg/ m³，根据井下实际情况设计采高为2.3m。

132201综采工作面回风顺槽断面为矩形，宽为5000mm，高为3000mm，断面积为15m²，顺槽3100-3900m段围岩破碎，在巷道掘进过程中由于自身围岩性质、相邻巷道施工和支护参数不合理等原因巷道围岩变形严重问题亟待解决。

2 132201工作面回风顺槽支护不利条件分析

（1）回风顺槽顶板多处受构造影响，均表现为顶板破碎，顶板离层上覆泥岩容易掉落，使巷道3100-3900m段顶板下沉量大，围岩变形严重。

（2）回风顺槽未严格按质量标准施工，部分锚杆、锚索预紧力不合格，且支护参数设计不合理，巷道部分段有底鼓现象，顶板下沉，部分区域顶板存在网兜现象。

（3）在掘进过程中巷道3917m处揭露一正断层，走向354°倾角42°，落差0.9m,夹矸由0.6m变为0.1m，煤层顶板上覆泥岩变薄0.6m，致使巷道部分段顶板破碎泥岩容易掉落。

3 132201工作面回风顺槽围岩控制方案

132201工作面回风顺槽为矩形巷道，巷道净宽高为5.0×3.0m，净断面15m²。巷道采用锚网索联合支护的方式，其中具体支护参数如下：

顶板支护：巷道顶板布置5根锚杆，规格型号螺纹钢锚杆20×2400mm，锚杆间排距：900×900mm；顶板锚索规格型号为17.8mm6300mm，共打设3根，锚索间排距：1300×1600mm，锚索采用规格为300mm×300mm×16mm的高强平托盘。锚索预紧力≥350KN。全断面挂φ6金属网，网孔100×100mm。

两帮锚杆：巷道两帮各布置3根锚杆，回风顺槽正帮采用采用玻璃钢锚杆+塑钢网的支护方式，锚杆间排距：900×900mm，锚杆规格：Φ22×2400mm；回风顺槽副帮采用螺纹钢锚杆+金属网+钢带支护方式，锚杆间排距900×900mm，锚杆规格：Φ20×2400mm。锚杆托盘尺寸为10×150×150mm与钢带配合使用。金属网网幅规格为1000×1900mm，用Ф6mm钢筋焊接网片搭接100mm。锚杆锚固力不小于80kN，锚杆预紧力不小于300N•m。

4 支护效果监测分析

通过对支护过后的132201工作面回风顺槽内布置观测点来对围岩表面变形量进行监测，汇总各个测站的观测数据，如图1是巷道断面的变形量，图2是巷道表面的变形速度。

图1 巷道断面的变形量

图2 巷道表面的变形速度

在矿压观测的前10d范围内巷道变形增加的速度比较快，随着观测时间的增加，巷道表面的变形速度逐渐减小；在矿压观测的10～20d范围内，巷道变形趋于稳定，但是在矿压观测的21～38d范围内巷道受地质条件的影响又开始出现不稳定的情况，由于巷道围岩的岩性不同以及巷道围岩各个位置的受力不均匀，导致巷道各个部分的变形破坏情况不相同，严重的地方会出现巷道片帮，脱皮的现象。最后结果在监测的第39d开始逐步趋于稳定，巷道最终移两帮近量约为157mm，顶底板移近量约为258mm。说明此支护方式能够有效控制围岩变形，保证矿井安全生产。

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作者简介：张罗迅(1992-)男，汉族，陕西武功人，研究生，单位：现陕西小保当矿业有限公司二号煤矿综采一队技术员。