刘建君

（晋能控股煤业集团公司，山西 大同 037001）

1 概况

塔山煤矿三盘区2305 巷位于三盘区以西，巷道从三盘区辅运巷以5°仰角上山掘进，巷道仰斜掘进170 m 且揭露2#煤层后沿2#煤层顶底板平行掘进，2305 巷道设计总长度为2600 m，巷道设计断面规格为宽×高=4.5 m×3.1 m。

2305 巷掘进的石炭系2#煤层，均厚为3.05 m，平均倾角为4°，煤层结构相对复杂，煤层成层状结构，夹杂2～3 层以泥岩为主的矸石。2#煤层无伪顶，直接顶为混合岩层，平均厚度为4.9 m，从下往上依次为炭质泥岩（厚度为2.1 m）、煤层（厚度为0.4 m，不可采）、砂质泥岩（厚度为2.4 m）；基本顶主要为粗砂岩，平均厚度为11.7 m；直接底主要为炭质泥岩，平均厚度为2.7 m。2305 巷采用综合机械化掘进工艺，截至目前巷道已掘进至452 m。

地测资料显示，2305 巷掘进区域水质条件复杂，地质构造主要以断层为主，在400～540 m 段共计富含21 条断层，形成断层群构造区，断层最大落差为1.5 m，最小落差为0.7 m，以正断层为主。2305巷掘进至452 m 处已揭露4 条正断层，受断层影响巷道在421～452 m 段巷道顶板稳定性差，应力显现严重，主要表现为顶板破碎、下沉等现象，顶板最大下沉量达0.47 m，且局部顶板支护失效现象严重，威胁着巷道安全掘进。

2 巷道原支护设计及问题分析

2.1 原顶板支护

原巷道顶板采用“锚杆（索）网+W 型钢带”联合支护。

（1）顶板锚杆。顶板锚杆采用高强度螺纹钢锚杆，锚杆长度为2.5 m，直径为22 mm，锚杆间排距为1.0 m。锚杆采用加长锚固方式，锚固长度为0.95 m，锚固力为190 kN。

（2）顶板钢带。采用长度4.4 m、宽度0.25 m的“W”型钢带，钢带抗压强度为420 MPa/m2，钢带上均匀布置5 个锚杆支护圆孔，孔间距为1.0 m。

（3）顶板锚索。……