特殊巷道支护方式研究

【摘要】内蒙古伊泰京粤酸刺沟矿业有限责任公司酸刺沟煤矿自2005年开工建设，2008年9月投产转入生产，现已累计掘进巷道对特殊巷道支护方式的探讨，找出了适合酸刺沟煤矿生产实际的支护方式，有力地促进了矿井的安全与生产，具有良好的经济效益。

【关键词】特殊巷道；支护方式；联合支护

巷道掘进时,经常会遇到一些特殊巷道,如临时性巷道、特殊地质条件下的巷道、特殊地点巷道及特殊用途巷道。正确选择其支护方式,可达到良好的支护效果,从而更好地促进矿井的安全与生产。

1.临时性巷道支护

（1）服务时间比较短的煤巷,小于2年的准备巷道或回采巷道,可采用锚索+锚杆金属网支护方式。

（2）掘进工作面必须备有一定数量的架设钢架棚所需的材料,以备遇到特殊情况(如过断层、陷落柱等)时急用。

2.特殊地质条件下的巷道支护

2.1断层、软岩巷道

在围岩破碎情况下,采用金属钢架棚锚网喷浆支护,棚距0.8m,锚杆排距0.8m,间距0.8m,采用金属树脂式或其他特殊类型锚杆。

2.2半煤岩巷道

2.2.1巷道上部为岩体、下部为煤

掘进中遇此类巷道支护设计时,首先根据该处地质条件作顶板岩性分析。在岩石破碎情况下,要坚持使用架棚支护,必要时架棚锚网联合支护;其次要考虑施工机具与运输供料条件。在岩石不破碎时可以参照传统的岩巷支护方式—锚索锚网喷支护,并优先使用金属树脂锚杆,但煤岩交界处和煤体部分必须增设锚梁加强支护。其锚杆间排距可用工程类比法选用,在施工过程中根据现场支护效果及时调整支护参数。

2.2.2巷道上部为煤、下部为岩体

这类巷道施工及支护都比较困难,一方面破岩放炮时容易崩翻支架,另一方面顶部煤体极易冒落。

（1）岩石较多,占巷道断面2/3以上。由于破岩时柱腿受爆破冲击波作用易发生位移,梁柱错位、离合,从而造成翻棚或冒顶事故。应采用以下支护形式:巷道断面设计为矩形,顶板用长工字钢梁,两帮打锚杆砌墙支护。在施工过程中,必须严格按照爆破图表打眼及爆破,杜绝巷道超挖,确保钢梁基础牢固。两帮岩体及时锚网喷,岩石以上部分砌墙,墙壁内充填砂浆,料石墙要求灰浆饱满,严禁出现瞎缝、干缝及对缝,钢梁与料石墙间用片石支稳支牢,灌满砂浆。当巷道顶一直沿煤层底板施工时,可省去料石墙,两帮锚网喷。在巷道沿煤层底板钻岩时,如果煤层倾角较小,巷道顶部岩柱较小而不易留设,施工中顶煤极易冒落时,可采用以下方法:巷道掘进中腰线不变,即巷道底板不变,巷顶先沿煤层底板穿工字钢梁。当巷道掘进几米后,如果巷道改变支护形式(锚网喷) ,其顶板岩柱增大,岩柱不塌落时,立即改为锚网喷支护。施工实例:酸刺沟矿采用此法施工1101工作面胶运巷和运输巷过断层段时,月进尺达到100m,支护后矿压观测效果良好,能满足生产需要。

（2）岩体低于巷道断面2/3时,采用导硐法施工。先在上部煤层架木棚支护,木棚断面可比设计基本棚大0.2m。导硐超前基本棚10～15m,导硐木棚必须按质量标准架设,帮顶背牢刹实,棚间用木拉杆联锁。然后拉底破岩,按设计要求套棚,木棚与基本棚间用木料背实。该施工方法优点:安全性高,施工进度快,工程质量有保证。缺点:浪费材料,施工工序复杂,在半煤岩巷道较多的情况下不易采用。

2.3过断层煤巷

在沿断层(距断层30m以内)掘进、放顶煤工作面终采线及顶分层终采线以外30m巷道以内巷道,采用锚网铁棚联合支护,棚距小于0.8m,锚杆每帮4根,排距0.8m,大眼网压茬0.1～0.2m。

2.4应力叠加地区、临采空区煤柱内的巷道

此类巷道仍采用锚网铁棚联合支护,帮顶均打锚杆,采用超强强度铁丝网并增高锚梁,铁棚距0.8m或为1.0m的对棚。

3.特殊地点巷道支护

（1）煤巷在巷道拐弯处、交叉点处,调整快慢步时,棚距大的一侧最大不得超过1.0m。

（2）在设计的或可以预见的变坡点附近3m范围内,梁口及柱窝间距不得超过0.8m。

4.特殊用途巷道支护

（1）采煤工作面泄瓦斯尾巷。一般采用顶板煤巷布置,泄瓦斯尾巷多设计为锚杆支护;按《煤矿安全规程》非可燃性支护要求,另外考虑生产实际(不可回收性) ,非顶板煤巷可设计为木棚喷浆支护。

（2）专用回风巷道。参照《煤矿安全规程》中“专用回风巷道必须采用不燃性支护”规定,顶板煤巷可采用锚网喷支护;其他煤巷采用棚锚网喷浆联合支护,棚距1.0m,锚杆排距1.0m;过断层时棚距不得超过0.8m,两棚中间打锚杆,全断面铺设金属大眼网,网边合理压茬。

（3）胶带输送机机头。按照《煤矿安全规程》要求,胶带输送机机头20m必须采用不燃性支护。考虑其设备本身空间和过往人员、设备等需要,兼顾巷道受力状况分析,胶带输送机机头20m可优先采用可缩性金属U型棚支护,背帮背顶采用水泥背板。巷道压力较大时可增设锚杆加强支护。

（4）主皮带巷。主皮带暗斜井为全矿运煤咽喉,因年久失修而破坏严重。在确保主皮带的正常运转矿井不停产前提下,采用以下措施进行巷道扩修加固:①落皮带架;②超前支护破坏段巷道;③全封闭保护皮带,利用自制的可移动全封闭三角架,对主皮带进行了全封闭保护。扩修加固采用金属可缩性U型棚支护,帮顶挂金属大眼网,棚距1.0m。不停产扩修加固的成功增大了通风断面,改善井下气候环境,保证了主皮带的运输安全,取得了良好的经济效益和社会效益。　[科]