辛 超

（山西汾西正文煤业有限责任公司， 山西 孝义 032300）

引言

随着煤炭资源的不断开采，煤层赋存地质条件更趋复杂，瓦斯、地质构造等影响更为明显[1-2]。巷道掘进时会遇到构造特别是断层时，在断层破碎带影响下围岩控制难度较高[3]。以山西某矿5306 运输巷掘进过断层为工程背景，提出采用全锚索方式控制断层破碎带围岩，现场取得显著围岩控制效果。

1 工程概况

山西某矿现主采5 号煤，煤层倾角8～15°，厚度3.9 m，埋深500 m。5 号煤层粉砂岩（厚8.35 m），直接顶为泥岩（厚1.8 m）、砂质泥岩（厚2.1 m），直接底为粉砂岩（厚5.6 m）。5306 综采工作面开采5 号煤，切眼斜长180 m、回采巷道长2 500 m。现矿井正掘进5306 运输巷，该巷道断面为矩形，宽4.2 m、高3.0m，预计巷道掘进过程中会揭露F303（H=3.2～5.9 m，186°∠73°），受断层影响围岩破碎。

2 断层破碎带对围岩控制影响

2.1 巷道原支护体系分析

5306 运输巷支护采用锚网索+W 钢带支护形式，具体支护参数为：顶板采用Φ22 mm×2 400 mm锚杆并配合W 钢带（长×宽×厚=4 200 mm×220 mm×3 mm）支护，间排距为1 000 mm；顶板锚索用Φ15 mm×8 000 mm 钢绞线；U 型钢托梁长1 200 mm，按照1 400 mm×1 700 mm 间排距布置。巷帮支护采用锚杆+金属网支护方式。具体支护设计见图1。

由于巷道掘进时顶底板岩性参数以砂质泥岩、泥岩，不仅自身承载能力不强而且遇水时围岩容易风化，巷道围岩在断层影响下围岩破碎。巷道顶板锚杆支护时采用的拧紧力矩为120 N·m，杆体施加的预紧力为30 kN，受到围岩破碎且松软影响，导致锚杆托盘与巷道围岩无法紧密接触，弱化围岩支护效果。现场调查发现围岩支护体系中锚索失效数量远小于锚杆数量。

图1 巷道原支护设计示意图（单位：mm）