工鋼棚與頂板錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)在煤巷掘進(jìn)中的實(shí)際應(yīng)用

程鐵軍

(河南能源集團(tuán) 焦煤鑫珠春公司，河南 焦作 454150）

錨網(wǎng)支護(hù)可以充分發(fā)揮巷道圍巖自身強(qiáng)度，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，有支護(hù)強(qiáng)度大，服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，施工速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，該支護(hù)形式具有先進(jìn)性、實(shí)用性，但是同時(shí)錨網(wǎng)支護(hù)又具有隱蔽性，在殘采地區(qū)掘進(jìn)支護(hù)中單純使用錨網(wǎng)支護(hù)還有局限性。

1 18改造區(qū)地質(zhì)條件

18改造區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，褶曲、斷層等構(gòu)造均有。受三號(hào)井?dāng)鄬拥臓恳饔茫?108和0108煤柱工作面正處在中北區(qū)向斜之中。0108工作面 （包括里段和外段）處在向斜軸部，而0108煤柱處在向斜的反傾斜面上。受三號(hào)井?dāng)鄬拥挠绊懀?108煤柱工作面內(nèi)斷層較發(fā)育，并且斷距較大，一般在5m左右。三號(hào)井?dāng)鄬邮潜緟^(qū)域最大的斷層，其余斷層均為中小斷層，這些中小斷層有明顯的特性。從傾向上分，一組為走向50°左右，傾向NW的與三號(hào)井?dāng)鄬有再|(zhì)一致的斷層；另一組為走向70°左右 （近EW向），傾向近S的與朱村斷層性質(zhì)一致的斷層。從地域上分，前一組斷層位于工作面的東部，后一組斷層位于西部。

三號(hào)井?dāng)鄬樱簽閰^(qū)域性大斷層，本盤(pán)煤層底板L8灰與對(duì)盤(pán)L2灰對(duì)接，本盤(pán)煤層頂板砂巖與對(duì)盤(pán)L8灰對(duì)接，水文地質(zhì)條件中等。

F1斷層：該斷層曾有四條巷道揭露過(guò)，東段落差大（大于5m）、西段落差?。?.6～2.3m）。01081 外段工作面上風(fēng)道掘進(jìn)過(guò)程中兩次揭露它，因其落差大于5m將煤層斷失而停掘或改變巷道方向；01081里段工作面上風(fēng)道揭露它時(shí)落差為2.3m，中切眼中又揭露它時(shí)落差為1.6m。因該斷層在0108里段工作面內(nèi)只有2.0m左右，故對(duì)工作面回采影響不大。

F2和F3斷層：為兩條落差小于0.5m的斷層，對(duì)掘進(jìn)和回采都沒(méi)有多大的影響。

F4斷層：該斷層落差大于5m，在01081里段工作面中切眼以里的上風(fēng)道掘進(jìn)中揭露，其基本將煤層斷失，該斷層處尚有頂板滴淋水，在巷道退后15m后改向掘進(jìn)。

F5斷層：該斷層為01081里段工作面中切眼以里上風(fēng)道掘進(jìn)過(guò)程中向南探鉆中探明的，其落差4m左右，斷層傾向與該面外部揭露的斷層相反。

F6、F7斷層：這兩個(gè)斷層是從北一軌道1809工作面下風(fēng)道延伸過(guò)來(lái)的。01081里段工作面下風(fēng)道拐切眼過(guò)F6斷層（落差1.2m）后又揭露 F7斷層，因其落差（3.0m）大加上頂板破碎而停掘，在退后10m后又重掘開(kāi)切眼，此開(kāi)切眼又揭露這兩條斷層，僅是斷層落差稍微變小了一點(diǎn)（1.0m和1.5m），該斷層處頂板破碎且淋水，工作面開(kāi)采時(shí)異常困難，對(duì)切眼進(jìn)行改造后才艱難采出。

F8、F9斷層：為1809工作面內(nèi)揭露的斷層，預(yù)計(jì)其會(huì)向東延伸到0108煤柱工作面。

以上僅是相鄰工作面采掘過(guò)程中揭露的斷層，相信該區(qū)域內(nèi)還會(huì)有其他大大小小的斷層。由于這些斷層均在0108煤柱工作面內(nèi)，大于5m的斷層又將煤層斷失，這將對(duì)采掘產(chǎn)生極大的影響。

2 工鋼棚與頂板錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)形式

針對(duì)18地區(qū)極為復(fù)雜的地質(zhì)條件，為克服巷道前期施工居高不下的巷道返修率，決定對(duì)巷道支護(hù)形式進(jìn)行調(diào)整，計(jì)劃采用工鋼棚與頂板錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)對(duì)巷道頂板加強(qiáng)控制。

工鋼棚采用12#工鋼支架架設(shè)，每棚4根撐桿，每幫及頂板各褙8根批子，頂板批子褙在鋼筋梯外，巷道裱褙采用3.0m×1.3m 塑料網(wǎng)褙頂，2.2m×1.3m 塑料網(wǎng)裱幫；采用頂板錨網(wǎng)支護(hù)方式進(jìn)行輔助支護(hù)，具體要求如下：（1）使用Ф20mm×2 400mm的螺紋鋼錨桿，共安設(shè)4根。錨桿鋼筋梯排距（中—中）800mm，錨桿間距為 800mm。 （2）錨桿托盤(pán)規(guī)格 150mm×150mm×10mm，錨桿托盤(pán)緊貼鋼筋梯，螺絲上緊上牢，使鋼筋梯與巖面密貼，空頂?shù)胤揭貙?shí)。（3）錨桿端部必須推至孔底，外露長(zhǎng)度＜50mm（含螺絲、托盤(pán)）。安設(shè)錨桿使用兩支錨固劑，錨桿錨固力設(shè)計(jì)值70KN，錨桿抗拔力必須達(dá)到設(shè)計(jì)錨固力的90%。頂板中間兩處錨桿與頂板垂直，靠近巷幫的頂板錨桿安設(shè)角度為與鉛垂線成20。（4）鋼筋梯長(zhǎng)2600mm，寬80mm，采用Φ14mm的鋼筋焊接而成，安裝錨桿時(shí)鋼筋梯必須與托盤(pán)、巖壁緊貼。（5）錨桿外露長(zhǎng)度為＜50mm（含螺絲、托盤(pán)），允許誤差 0—+50mm。 （6）錨桿間排距800mm，允許誤差±100mm，錨桿角度與設(shè)計(jì)角允許偏差不得大于5°。（7）每根錨桿使用兩支錨固劑，錨桿托盤(pán)必須貼頂靠幫，螺絲必須上緊上牢，錨桿錨固力不小于63KN。

3 巷道支護(hù)對(duì)比觀測(cè)分析

在巷道掘進(jìn)采用工鋼棚與頂板錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)后，據(jù)對(duì)鞏固期內(nèi)2009年5月—2010年5月份的巷道返修率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：巷道返修率由采用工鋼棚與頂板錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)前的200%下降到60%。

4 結(jié)語(yǔ)

殘采地區(qū)煤柱工作面掘進(jìn)采用工鋼棚與頂板錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)已逐漸成熟，在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，煤層頂板與圍巖得到了很好的控制，施工中未出現(xiàn)過(guò)任何頂板事故，大量減少巷道返修率并降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。