何 葛

（鄂托克前旗長(zhǎng)城六號(hào)礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016299）

礦井開(kāi)采的3 層煤：平均厚度2.58m，屬于穩(wěn)定煤層。煤層產(chǎn)狀變化不大，基本穩(wěn)定，無(wú)明顯次一級(jí)褶曲。煤層直接頂為厚度5.8m 的砂質(zhì)泥巖，老頂為厚度12m 的細(xì)砂巖，直接底為厚度2.6m 的粉砂巖。礦井1 采區(qū)為雙翼采區(qū)，工作面走向長(zhǎng)度980m～1100m。工作面采用單一走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，工作面采用MG300/730-WD1 交流電牽引采煤機(jī)螺旋滾筒截割落煤，SGZ730/2×315 刮板運(yùn)輸機(jī)、SZZ1000/700 轉(zhuǎn)載機(jī)、DSJ120/100/2×250 膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，ZY6800/20/40D 型支架支護(hù)頂板，1304 運(yùn)輸巷使用ZQ3200/18/36 型單元支架留巷后支護(hù)頂板。

1 巷道支護(hù)參數(shù)

巷道采用“錨網(wǎng)帶+錨索”支護(hù)頂板。頂板采用φ22×L4300mm 礦用錨索，兩幫φ22×L2400mm 錨桿，采用加長(zhǎng)錨固方式，每根錨桿消耗3 支MSK2835 型樹(shù)脂藥卷，錨索外露長(zhǎng)度為150mm～250mm，頂板5 根錨索配（4200/1600×280×3mm）W 鋼帶加（300×300×16mm）錨索盤(pán)與鋼筋網(wǎng)支護(hù)，間排距為1300×1200mm。上幫6 根錨桿配W 鋼帶盤(pán)（2000/400×280×3mm）配（150×150×10mm）鋼托盤(pán)與菱形網(wǎng)支護(hù)，錨桿間排距為850×1200mm。下幫3 根W 鋼帶（1600/400×280×3mm）配錨桿托（150×150×10mm）的鋼托盤(pán)與菱形網(wǎng)支護(hù)，錨桿間排距為1000×1200mm。錨索張拉力不小于200KN，錨桿的錨固力不低于152KN[1]。

2 沿空留巷切頂施工方案及工藝

2.1 沿空留巷巷道補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)參數(shù)

因3 煤層直接頂為炭質(zhì)泥巖，厚度為6.5m，老頂為粉砂巖、泥巖，厚6.5m[2]，為保證錨索錨固端穩(wěn)定在堅(jiān)硬巖石中，錨索最短長(zhǎng)度取8.3m，考慮到切縫參數(shù)及巷道原設(shè)計(jì)支護(hù)方式，恒阻大變形錨索直徑取為22mm，長(zhǎng)度取為11300mm，恒阻器長(zhǎng)500mm，外徑79mm，最大允許變形量350mm，恒阻值為30±2t，錨固力不小于200KN。托盤(pán)規(guī)格300mm×300mm×16mm，中間擴(kuò)孔直徑100mm±1mm[3]。

2.2 頂板預(yù)裂切縫設(shè)計(jì)方案

補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)超前工作面不小于200m，施工預(yù)裂鉆孔在補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)掩護(hù)下進(jìn)行，距補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)不小于20m，預(yù)裂爆破超前工作面不低于75m。

2.3 1304 工作面留巷單元支架應(yīng)用研究

2021 年與鄭煤機(jī)合作研發(fā)了ZQ3200/18/36 型單元支架，2022 年3 月份安裝在1304 工作面留巷段（距離切眼120m～140m 位置），共計(jì)安裝了9 架。

3 礦壓觀測(cè)驗(yàn)證留巷單元支架支護(hù)效果

2022 年3 月份安裝在1304 工作面留巷段（距離切眼120m～140m 位置），設(shè)置了圍巖觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1304 運(yùn)輸巷沿空留巷段圍巖變形觀測(cè)結(jié)果表明：（1）面后78m 范圍內(nèi)為留巷段圍巖快速變形階段，進(jìn)入面后105m 以后，留巷段圍巖變形趨于穩(wěn)定；（2）留巷幫移近量明顯大于實(shí)體幫移近量，底鼓量明顯大于頂板下沉量；（3）留巷段兩幫最大移近量小于200mm，頂板下沉量小于150mm，能夠滿足留巷要求；（4）留巷段圍巖變形主要表現(xiàn)為底鼓，與底板為砂質(zhì)泥巖有關(guān)，但與單體液壓支柱+π型鋼梁支護(hù)形式相比，底鼓量大幅減小[4]。

表1 留巷單元支架與傳統(tǒng)單體支柱留巷支護(hù)對(duì)比分析表

圖1

1304 運(yùn)輸巷沿空留巷段10#測(cè)站單元支架工作阻力變化曲線。9#測(cè)站處單元支架的初撐力達(dá)到2000kN，在進(jìn)入面后32m 后，其工作阻力迅速上升，在進(jìn)入面后63m 時(shí)，工作阻力達(dá)到額定工作阻力，直到進(jìn)入面后193m 時(shí)，工作阻力穩(wěn)定在3000kN；10#測(cè)站處單元支架的初撐力僅有350kN，進(jìn)入面后47m 后，其工作阻力迅速上升，在進(jìn)入面后78m 時(shí)，工作阻力達(dá)到額定工作阻力，此后不斷降低和升高，直到進(jìn)入面后204m時(shí)，工作阻力穩(wěn)定在 3200kN[5]。

4 總結(jié)

1304 運(yùn)輸巷沿空留巷段單元支架工作阻力觀測(cè)結(jié)果表明：（1）單元支架的初撐力越高，越能夠及早發(fā)揮作用；（2）初撐力合格情況下，單元支架進(jìn)入面后193m 后，其工作阻力就趨于穩(wěn)定，且穩(wěn)定后工作阻力較小，相反，初撐力偏低情況下，單元支架工作阻力穩(wěn)定時(shí)進(jìn)入面后的距離較大，且穩(wěn)定后工作阻力較大；（3）結(jié)合9#、10#測(cè)站圍巖變形觀測(cè)結(jié)果可以看出，單元支架的初撐力越高，越有利于控制圍巖變形。

圖2 1304 運(yùn)輸巷沿空留巷單元支架段圍巖變形觀測(cè)曲線

圖3 1304 運(yùn)輸巷沿空留巷9#段單元支架工作阻力變化曲線

總體來(lái)看，ZQ3200/18/36 型單元支架適用于1304運(yùn)輸巷沿空留巷段臨時(shí)支護(hù)。采用ZQ3200/18/36 型單元支架進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)情況下，留巷段圍巖變形量減小，留巷空間滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。