董智斌, 郁鐘銘, 李春良，王 騰

(1.貴州大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州省非金屬礦產(chǎn)資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025; 3.貴州師范學(xué)院， 貴州 貴陽 550001)

1 概 況

金家渠煤礦110301工作面回風(fēng)順槽走向長度2082 m，服務(wù)年限3 a。該工作面起始位置位于13采區(qū)上部車場(chǎng)，北起13采區(qū)上部車場(chǎng)與回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷交叉點(diǎn)，南至13采區(qū)邊界保護(hù)煤柱線，沿2煤頂板底部定向掘進(jìn)，掘進(jìn)期間不受其他采掘影響。

2 裂隙帶情況

110301工作面回風(fēng)順槽施工至1295 m時(shí)，受風(fēng)氧化帶條件影響，工作面迎頭上幫側(cè)2.5 m范圍內(nèi)煤體變軟、破碎，淋水增大，并出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。為確保110301工作面回風(fēng)順槽順利通過風(fēng)氧化帶影響區(qū)域，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，重新制定施工方案，決定在原施工方案的基礎(chǔ)上增加管棚支護(hù)作為臨時(shí)超前支護(hù)以通過該段區(qū)域。裂隙帶附近巖性特征情況見表1。

表1 裂隙帶附近巖性特征情況

3 巷道支護(hù)技術(shù)措施

(1) 由專業(yè)的探放水施工隊(duì)在工作面迎頭向后30 m處疏放水硐室中施工疏水鉆孔，進(jìn)行集中疏放水，同時(shí)對(duì)巷道掘進(jìn)方向風(fēng)氧化帶影響范圍進(jìn)行預(yù)探，掌握工作面迎頭掘進(jìn)方向的圍巖狀況、煤層坡度變化等情況；

(2) 疏水鉆孔施工后，由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)工作面迎頭淋水情況進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)工作面涌水量減小，確認(rèn)安全后，才可恢復(fù)掘進(jìn)施工；

(3) 掘進(jìn)施工時(shí)，首先在已安裝完好的鋼支架上方施工鋼管安裝孔。打眼時(shí)，以巷道拱部輪廓線向外偏10°的角度施工，孔深2.2 m，布置間距為300 mm，然后打入鋼管作為臨時(shí)超前支護(hù)；

(4) 安裝孔施工完畢后，清理鉆孔內(nèi)煤巖屑，使用大錘將鋼管砸入安裝孔眼底，鋼管采用的是長2.5 m、Φ40 mm的鋼管，將其一端加工成尖形，以方便施工；然后采用雙股8#鐵絲將鋼管與U型鋼支架綁緊，固定牢固可靠。

(5) 110301工作面回風(fēng)順槽掘進(jìn)期間，每掘進(jìn)施工1個(gè)循環(huán)(800 mm)，施工一次超前鉆孔，進(jìn)行管棚支護(hù)，然后方可進(jìn)行下一循環(huán)掘進(jìn)。110301工作面回風(fēng)順槽架棚斷面如圖1所示；圖2為110301工作面回風(fēng)順槽管棚支護(hù)施工示意圖。

圖1 110301工作面回風(fēng)順槽架棚斷面

圖1中，鋼支架采用25號(hào)U型鋼，棚間距為800 mm，采用連接板連鎖連接(如圖1(b)所示)，每架設(shè)7道連接板，柱腿墊20 mm厚的鋼板，規(guī)格240 mm×230 mm×20 mm；鎖腿錨桿是Φ18 mm×2100 mm的圓鋼端頭錨桿，每架棚打設(shè)4組鎖腿錨桿,每根錨桿配套使用2節(jié)MSK35/35的樹脂錨固劑。

圖2 110301工作面回風(fēng)順槽管棚支護(hù)施工

4 礦壓觀測(cè)與結(jié)果分析

在巷道中安裝頂板離層指示儀對(duì)頂板離層情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄，連續(xù)觀測(cè)斷層左右兩側(cè)觀測(cè)點(diǎn)1和觀測(cè)點(diǎn)2的離層變化，觀測(cè)結(jié)果見表2，并繪制曲線圖，如圖3所示。

表2測(cè)點(diǎn)離層儀變化/mm

時(shí)間/d123456714212835測(cè)點(diǎn)1234567912131414測(cè)點(diǎn)2235667913141414

圖3 頂板離層量變化規(guī)律

從圖3可以看出，巷道剛掘進(jìn)過后，頂板的離層量迅速增大，超過14 d后，頂板的離層量逐漸趨于穩(wěn)定， 觀測(cè)點(diǎn)1和觀測(cè)點(diǎn)2的最大離層量均約為14 mm。表明該支護(hù)方式能夠很好地控制巷道圍巖的穩(wěn)定性。

5 結(jié) 語

(1) 巷道掘進(jìn)過裂隙帶時(shí)圍巖的穩(wěn)定性受到破壞，頂板破碎，支護(hù)困難；采用常規(guī)支護(hù)方式，不利于掘進(jìn)安全性。

(2) 采用超前管棚支護(hù)方式來過裂隙帶，加固了巷道圍巖的穩(wěn)定性，有效控制了頂板破碎，漏頂?shù)默F(xiàn)象。

(3) 通過對(duì)110301工作面回風(fēng)順槽過裂隙帶頂板下沉量的觀測(cè)，此支護(hù)技術(shù)較好控制了頂板穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了礦井的安全高效生產(chǎn)，為類似條件下巷道圍巖控制提供了一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢鳴高，石平五，許家林.礦山壓力與巖層控制[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2010.

[2]沈榮喜，劉長武，吳秀儀.錨網(wǎng)煤巷頂板離層臨界值的計(jì)算和分析[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)：工程科學(xué)版，2007,39(3)：19-23.

[3]周順華.軟弱地層淺埋暗挖施工中管棚法的棚架原理[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2005，24(14)：2565-2570.

[4]伍振志，傅志鋒，王 靜，等.淺埋松軟地層開挖中管棚注漿法的加固機(jī)理及效果分析[J]．巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)．2005，24(6)：1025-1029.

[5]何滿潮，景海河，孫曉明.軟巖工程地質(zhì)力學(xué)研究進(jìn)展[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2000，8(1):46-61．

[6]趙瑞平.煤礦掘進(jìn)巷道過斷層帶施工加固技術(shù)應(yīng)用研究[J].煤炭與化工，2014,37(11)：116-117，120.

[7]姜耀東，朱道建，李 琦，等.管棚注漿法過斷層施工中噴孔分析[J].礦山壓力與頂板管理，2005，22(3).

[8]張 農(nóng)，李桂臣，許興亮.泥質(zhì)巷道圍巖控制理論與實(shí)踐[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2011.