时间：2022-07-17 09:33:21
【摘 要】通过对潘三矿1611（3）工作面地质情况的分析，提出了锚索网联合支护方式，观测结果显示，锚索网在煤巷掘进支护中效果良好，有效控制巷道围岩的变形，为煤巷掘进提供了有效的支护手段。
【关键词】煤巷掘进;锚索网支护;围岩变形
随着煤矿开采机械化的日益成熟和推进速度的日益加快，工作面接替也成为影响煤矿生产效益的重要因素。工作面上、下顺槽一般均为全煤巷道或半煤岩巷道，巷道的快速掘进则对支护方式提出了要求。目前锚杆与锚索支护技术已广泛应用于煤巷支护，在适宜的条件取得良好效果。
通过近年来的研究发现，对于煤巷支护，提高锚杆和锚索的预应力，采用高预应力、高强度锚杆支护，可有效控制围岩变形。基于这种支护理论，本文以潘三矿1611（3）工作面上顺槽为例，在分析工程地质概况后，选用锚网锚索联合支护方式，并对巷道围岩位移变化规律进行现场监测。在此基础上，对支护效果进行评价，为以后类似条件巷道支护方式的选取提供参考。
1 工作面地质概况
潘三矿1611（3）工作面走向平均长度1443.5m，倾斜长120m，煤层厚度2.8～4.4m，煤层倾角8～14°。该面直接顶板为粉细砂岩、砂质泥岩及13-2煤组成的复合顶板，平均厚4.8m;老顶为砂质泥岩、中细砂岩，平均厚11.3m，直接底为砂质泥岩，平均厚3.7m。工作面断层较发育，1611（3）工作面构造地质条件较复杂，断层较发育，顶板裂隙局部较发育，对工作面安全生产有一定的影响。
2 上顺槽支护参数选择
1611（3）上顺槽采用锚索网联合支护，断面为梯形，净断面规格为：高×宽=3300×5500mm（中宽）。
2.1 支护方式
2.1.1 临时支护
1611（3）上顺槽锚索网段巷道施工期间必须及时、规范使用临时支护点柱，临时支护点柱采用直径不小于2寸可缩式金属点柱或轻型液压单体点柱，点柱不少于2根。当临时支护点柱与顶底板接实后。采用小链条配合S钩一端固定在顶板金属网上，另一端捆绑在临时支护点柱上。顶板破碎时，同时采用带木垫板的锚杆进行超前支护，超前支护锚杆数量根据顶板破碎程度确定，超前锚杆规格为φ22×2400mm锚杆，木垫板规格为长×宽×厚=500×300×70mm。
2.1.2 永久支护
1611（3）上顺槽采用锚索网支护方式作为永久支护，支护材料为等强锚杆、菱形金属网、M5钢带、扁铁钢带、锚索、T2钢带、T3钢带、木垫板等材料。
2.2 支护设计
（1）顶板采用Φ22×2400mm锚杆+Φ22×6300 mm锚索+ M5型钢带（4800mm）+T3钢带（2000mm）+8#菱形金属网（5400×1000mm）联合支护。
1）M5钢带垂直巷道走向铺设，每个钢带上安装7根锚杆，中间5根锚杆穿过钢带上的锚杆孔垂直锚入顶板，两肩窝锚杆与竖直方向夹角20°。锚杆间排距为750mm×800mm，每根锚杆采用1节K2335快速树脂药卷和一节Z2360中速树脂药卷进行锚固，顶部锚杆锚固力不小于10T，扭矩不低于180N.m，外露10～50mm。
2）顶板每排钢带间布置5根锚索，中间3根锚索配合T3（2000mm）钢带横向施工，锚索间排距800×800mm，紧跟迎头;两侧锚索配合T3（2000mm）钢带沿巷道走向迈步施工，锚索间排距为1000mm×800mm，T3钢带够1排紧跟1排。锚索必须穿过T3钢带的锚索孔垂直顶板施工，每根锚索锁具与T3钢带之间加垫1块T3垫板，每根锚索采用3节Z2360中速树脂药卷进行锚固，锚索外露长度≤300mm，预紧力为15T，每根锚索使用10#铁丝生根在金属网上。
3）金属网采用8#铁丝编制，紧贴顶板铺设，相邻两块金属网搭接宽度为200mm，并用14#铁丝连网，连网间距为200mm，允许误差100mm。金属网搭接处必须用钢带压茬。
（2）左帮（高帮、工作面侧）采用Φ22×2400mm锚杆+扁铁钢带（2000×200×3mm）+8#菱形金属网（3900×1000mm）联合支护;右帮（矮帮、非工作面侧）采用Φ22×2400mm锚杆+Φ22×4300 mm锚索+扁铁钢带（2000×200×3mm）+T2钢带（2000mm）+8#菱形金属网（3200×1000mm）联合支护。
1）扁铁钢带沿巷道走向铺设。上帮采用5根锚杆、下帮采用4根锚杆+帮部桁架进行支护，最上、下部2根锚杆与帮部垂直方向呈±20°夹角，中间锚杆垂直帮部施工，上帮部锚杆间排距为800×900mm，下帮部锚杆间排距为800×900mm，每根锚杆采用一节K2335快速树脂药卷和一节Z2360中速树脂药卷进行锚固，帮部锚杆锚固力不小于6T，扭矩不低于180N.m，外露10～50mm。
2）帮部桁架：采用Φ22×2400mm锚杆+φ22×4300mm锚索+ T2（2000mm）钢带施工帮部桁架，T2钢带纵向垂直帮部扁钢铺设，上下2根锚索与帮部垂直方向呈±20°夹角，中间1根锚索（杆）垂直帮部施工。帮部桁架锚索间距1600×1600mm，每根锚索采用两节Z2360中速树脂药卷进行锚固，预紧力不小于8T，锚索外露长度≤300mm，每根锚索使用10#铁丝生根在金属网上;每根锚杆采用1节K2335快速树脂药卷和1节Z2360中速树脂药卷进行锚固，锚杆锚固力不小于6T，扭矩不低于180N.m，外露10～50mm。
3）金属网采用8#铁丝编制，紧贴顶板铺设，相邻两块金属网搭接宽度为200mm，并用14#铁丝连网，连网间距为200mm，允许误差100mm。
3 巷道矿压显现特征及支护效果分析
3.1 巷道矿压显现特征
上顺槽内每个50m布置一个观测测站，整段巷道内共布置22个观测测点。取其中6#、16#两个测站进行分析。
（a）压力显现
（b）位移显现
图1 6#测站巷道围岩变化特征
（b）位移显现
图2 16#测站巷道围岩变化特征
由6#、16#巷道围岩位移变化曲线可知，煤巷掘进后一般6d左右围岩位移变形显著，6～20d后巷道围岩变形趋于稳定，从图中可以看出，巷道的底臌量均比顶板下沉量要小，且均未发生离层。
由6#、16#巷道围岩矿压显现曲线可知，巷道开挖后6天左右，围岩压力增加迅速，为矿压显现剧烈期，6～20d压力变化缓慢，20d左右开始压力变化趋于稳定。
3.2 支护效果分析
通过对巷道掘进后围岩变化规律的分析可知，1611（3）工作面上顺槽巷道掘进后，一般在20d左右巷道变形会趋于稳定，且变形量及压力显现均不明显，总体来说，上顺槽选择的支护体系效果良好，能够满足安全生产的要求。
4 结论
1）巷道掘进后6d左右为变形剧烈期，6～20d为变形缓慢期，20d后巷道变形趋于稳定。
2）煤巷采用锚索网支护，巷道变形较好，效果较明显，能够满足安全生产的要求。
参考文献：
[1]康红普，王金华.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].北京：煤炭工业出版社，2007.