平煤二礦大斷面切眼一次成巷支護(hù)技術(shù)

摘 要：以平煤二礦庚2021070工作面大斷面切眼為研究對(duì)象，采用錨桿+錨索+單體支柱支護(hù)方式，通過(guò)理論計(jì)算得到錨桿索支護(hù)參數(shù)。切眼成巷至工作面開(kāi)始回采期間，巷道變形數(shù)據(jù)能夠滿(mǎn)足設(shè)備安裝要求。表明：采用錨桿+錨索+單體支柱支護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)庚2021070工作面大斷面切眼一次支護(hù)，該技術(shù)可為相似礦井工作面大斷面切眼一次成巷提供借鑒。

關(guān)鍵詞：大斷面切眼；理論計(jì)算；一次成巷；支護(hù)技術(shù)

1 緒論

煤礦地下開(kāi)采過(guò)程中，切眼巷道掘進(jìn)有其自身特點(diǎn)：①=1＼*GB3巷道斷面大，一般為寬58m。切眼中需要布置液壓支架、采煤機(jī)等大型設(shè)備，要求切眼斷面足夠大；②=2＼*GB3巷道變形大，支護(hù)困難。斷面大，巷道頂板及兩幫變形量大，支護(hù)更加困難；③=3＼*GB3服務(wù)時(shí)間短，一般23個(gè)月。切眼服務(wù)時(shí)間為工作面貫通至開(kāi)始回采，時(shí)間短。同時(shí)，為了盡早構(gòu)成通風(fēng)回路，目前部分礦井仍采用切眼二次成巷。即先掘進(jìn)小斷面切眼，之后擴(kuò)大斷面。該技術(shù)掘進(jìn)速度慢，同時(shí)二次成巷會(huì)對(duì)頂板造成二次破壞，頂板管理困難。因此，探索新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大斷面切眼的一次成巷，對(duì)工作面回采及礦井生產(chǎn)意義重大。

2 地質(zhì)條件

平煤二礦庚2021070工作面煤厚0.952.6m，平均2.0m，埋深600m左右，煤層傾角8°左右。頂板為庚組頂板L6灰色厚層狀石灰?guī)r，底板為砂質(zhì)泥巖。工作面煤層及頂?shù)装鍡l件如下表。

3 支護(hù)參數(shù)

平煤二礦庚20—21070工作面切眼為矩形斷面，斷面尺寸6000×2400mm。設(shè)計(jì)首先基于懸吊理論，分別對(duì)錨桿、錨索的長(zhǎng)度、錨固力、間排距等支護(hù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

3.1 錨桿參數(shù)

（1）錨桿長(zhǎng)度：L=L1+L2+L3

帶入?yún)?shù)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)得錨桿長(zhǎng)度：L=2200mm。

（2）錨固力N：N=σ屈πd2/4

帶入?yún)?shù)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)得錨桿錨固力：N=105kN。

（3）錨桿間排距：α=QHKγ

帶入?yún)?shù)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)得錨桿間排距：1000×1000mm。

3.2 錨索參數(shù)

同理，基于懸吊理論并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定庚2021070工作面切眼錨索長(zhǎng)度L=4500mm，錨固力N=200kN，錨索間排距2000×2000mm。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定庚2021070工作面切眼單體支柱支護(hù)排距1000mm，每排2根。同時(shí)，考慮到工作面?zhèn)让后w后期需由采煤機(jī)進(jìn)行回采，支護(hù)錨桿由螺紋鋼轉(zhuǎn)換為玻璃鋼材質(zhì)。切眼支護(hù)斷面示意圖如圖1所示。

4 支護(hù)效果檢驗(yàn)

切眼掘進(jìn)完成后，在庚2021070工作面切眼頂板及兩幫等間距布設(shè)5組測(cè)站，分別監(jiān)測(cè)巷道頂?shù)装逡平俊蓭鸵平康认锏雷冃螖?shù)據(jù)。

由圖2、圖3可知：切眼成巷至工作面開(kāi)始回采期間，頂?shù)装逡平?060mm，兩幫移近量2040mm，變形數(shù)據(jù)能夠滿(mǎn)足設(shè)備安裝要求。這表明：采用錨桿+錨索+單體支柱聯(lián)合支護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)庚2021070工作面大斷面切眼一次支護(hù)。

5 結(jié)論

（1）以平煤二礦庚2021070工作面實(shí)際地質(zhì)條件基礎(chǔ)，通過(guò)理論計(jì)算得到切眼錨桿、錨索長(zhǎng)度、間排距、錨固力等支護(hù)參數(shù)。

（2）采用錨桿+錨索+單體支柱聯(lián)合支護(hù)方式，巷道變形數(shù)據(jù)能夠滿(mǎn)足設(shè)備安裝要求。這表明：采用錨桿+錨索+單體支柱能夠?qū)崿F(xiàn)庚2021070工作面大斷面切眼一次支護(hù)，該技術(shù)也可為相似礦井工作面大斷面切眼一次成巷提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]張勝龍.王家?guī)X煤礦厚煤層大斷面切眼錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2015.

[2]田野.大采高綜采工作面大斷面切眼支護(hù)技術(shù)研究[J].中州煤炭，2014（02）：2930+33.

作者簡(jiǎn)介：聶連義（1971），男，漢族，河南永城人，本科，安全工程專(zhuān)業(yè)，注冊(cè)安全工程師，主要從事煤礦工程現(xiàn)場(chǎng)管理。