掘进巷道破碎顶板支护技术应用
2021-01-11赵相
赵 相
(山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司,山西 晋中 032600)
1 概 述
山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司2101胶带顺槽东为2101 工作面,西为未开采区,南为2101 工作面切眼,北为下组煤集中回风、集中胶带、集中辅助运输下山。2101 胶带顺槽设计长度为1400 m,巷道掘进煤层为15#煤层,煤层平均厚度为6.17 m,巷道为矩形断面,断面规格宽×高=4.5 m×3.5 m。巷道沿15#煤层底板进行掘进,开口位置在下组煤集中回风下山内南帮,距下组煤消防材料库84 m,距2101 工作面胶带顺槽23 m。2101 工作面胶带顺槽开口及联巷采用炮掘,2101工作面胶带顺槽(向南掘进)采用机掘。截至目前巷道已掘进465 m。
根据地质探测发现,2101 胶带顺槽巷道东部37 m 处存在一条X4 陷落柱,陷落柱长轴长为61 m,短轴长为27 m,长轴与2101 胶带顺槽掘进方向成19°夹角布置,陷落柱与巷道最小垂直距离为18 m。受陷落柱影响,巷道掘进至450 m 处时巷道位于陷落柱侧顶板出现局部破碎现象,随着巷道不断掘进,巷道掘进至462 m 处时顶板出现严重下沉现象,支护效果较差。
2 应力区支护方案分析
为了保证2101 胶带顺槽安全快速过X4 陷落柱应力区,提出了“架棚”“密集锚杆(索)”“注浆+锚棚”三种支护方案[1-5]进行比选。
2.1 方案一:架棚支护
2101 胶带顺槽掘进过程中滞后工作面5.0 m 处开始架设密集矩形工字钢棚+顶板金属网,钢棚架设间距为0.5 m。钢棚配合顶板金属网,可有效防止顶板受应力作用出现瞬间垮落、坍塌事故,但钢棚支护属于被动支护,钢棚无法产生控制顶板变形、下沉的主动支撑应力,钢棚支护随顶板应力及下沉量加大所承受的围岩挤应力也随之增加,从而实现对围岩变形、破碎、下沉现象进行被动控制作用。……
