白新荣

(陕西澄城董东煤业有限责任公司，陕西 渭南 715200)

0 引言

采煤工作面开切眼施工大多采用导洞贯通后扩巷二次成巷，该施工工艺存在：①分断面成巷，需要对扩巷巷帮进行二次支护，工序繁琐，工期长；②二次扩帮时对巷道顶板围岩产生了二次挠动，造成开切眼顶板围岩受到了二次应力的重新分布，影响围岩稳定性；③二次扩帮需要再次组织施工，材料消耗大，效率低；④二次补强支护，增加了锚杆(索)等支护材料消耗等问题，迫切需要改进开切眼施工工艺。董东煤矿50130采区因受东西2个大断层(落差均超过100 m)影响，巷道在开挖过程中变形严重，存在较大的安全隐患。对此，基于自稳隐形拱理论，对50130开切眼支护设计进行优化，采用一次成巷工艺，解决了大断面开切眼支护难题。

1 切眼巷道地质情况

董东煤矿5#煤层直接顶为砂质泥岩，厚0.8～1.2 m，基本顶为灰色、深灰色粉砂岩，厚11.4 m，基本顶与直接顶间夹一层4#煤，厚0.1～0.3 m。5#煤层厚3.2～4.0 m，含夹矸1～2层，较稳定，夹矸为炭质泥岩，厚0.2～0.4 m。底板为粉砂岩、石英砂岩，厚0.7～1.5 m。

2 巷道顶板围岩稳定性分析

2.1 自稳隐形拱理论

自稳隐形拱理论系统地描述了围岩稳定性和锚杆支护体系的关系。该理论认为影响围岩稳定的因素是那些围岩体中存在拉应力的单元；产生塑性破坏的岩体在大多数情况下仍然视为岩体的承载主体；推断出围岩中有一个隐藏的稳定界面；稳定界面外部的岩体称为绝对稳定岩体，稳定界面内至围岩表面的岩体为咬合岩体；咬合岩体在变形离层过程中容易失稳而导致片帮冒顶；……