杨 勇

（山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿， 山西 吕梁 033102）

1 2061 巷道概述

山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿2061 巷位于二采区东翼，巷道设计长度为1 724 m，巷道断面规格为宽×高=4.4 m×3.1 m，巷道沿9 号煤层底板平行掘进，煤层平均厚度为3.1 m。

2061 巷掘进至580 m 处时揭露一条正断层，断层落差为1.7 m，倾角为55°，巷道掘进至578 m 处时受构造应力影响，巷道顶板出现失稳现象，导致顶板形成冒漏区，冒漏长度为4.2 m，宽度为3.0 m，冒漏高度为1.8 m。通过对冒漏区围岩观察发现，冒漏区内岩体主要以泥岩为主，岩体层状结构，稳定性差且冒漏区成不规则状，采用原巷道顶板锚杆（索）支护难度大，支护效果差，不利于高冒区顶板安全维护；针对这一技术难题，店坪煤矿通过研究决定对2061 巷高冒区采用撞楔锚喷支护技术，确保达到控制高冒区围岩失稳的目的[1-2]。

2 撞楔钢棚锚喷支护工艺

2061 巷过断层期间顶板压力较大，顶板冒漏区已被煤矸石堵塞，若仅仅采用人工的方式对矸石进行清理，不仅降低了掘进速度，还会导致顶板的支护效果差，同时若将冒落区内的矸石全部清理完，很可能导致冒顶处的顶板在构造应力及采动影响下发生大面积冒顶，对巷道的正常推进造成一定的影响。通过现场观察，决定对冒漏区顶板采用撞楔、钢棚及锚喷等方式进行控制维护[3-4]。

2.1 撞楔+锚喷支护

1）在巷道顶板冒顶前3.0 m 两帮处施工掏槽，掏槽的施工方向与巷帮垂直，在距离顶板0.4 m 的位置进行掏槽作业，掏槽的宽度与深度分别为0.3 m、0.5 m，相邻两组槽孔的间距为1.0 m，掏槽施工后在槽内安装一根长度为4.5 m 长的工字钢梁。

2）将长度与直径分别为5 m、30 mm 的钢钎安装在工字钢梁上方，钢钎的安装方向要与巷道顶板平行且端头必须插入坚硬的冒顶矸石内，确保每根钢钎埋设的长度为3.0 m，并按照15 根为一排进行施工，对巷道清理2 m 后开始施工第二排，第二排的安装工艺与第一排相同，前后两排撞楔支护要保持交错布置。

3）钢钎端头必须插入坚硬的冒顶矸石后，通过人工的方式将撞楔支护与巷道底板间的矸石进行清理，待巷道2 m 内矸石全部清理完毕后对顶板进行喷浆支护[5]。

4）撞楔超前支护施工完后，采用混凝土对顶板进行喷浆，喷浆主要是由水泥与沙子按照1∶2 的比例混合而成。具体喷浆可以分为两次，第一次喷浆6 h 后进行第二次喷浆，确保巷道顶板喷浆厚度大于120 mm。

2.2 U29 型钢棚支护

巷道顶板通过撞楔及锚喷支护后，为了能够更好地增加顶板的稳定性，还需继续架设钢棚，根据巷道的断面图分析，若采用矩形钢棚进行支护时局部冒顶处压力较大会导致顶板发生二次冒顶事故，对此决定采用U29 型钢棚进行支护。

1）U29 型钢棚主要由棚腿、棚梁及卡缆组装而成，棚腿分为上、下棚腿及底座，顶梁主要是由卡缆将5 节弧形钢棚连接而成。

2）根据巷道的高度，棚腿的上、下部长度分别为0.6 m、0.4 m，并由卡缆将棚腿的上、下部穿插连接，棚腿底座的长为0.5 m，宽为0.3 m，厚度为30 mm，并在底座两端施工两个直径为25 mm 的钻孔，用螺母将下棚腿与底座进行紧固。

3）顶梁由卡缆将5 节弧形钢棚连接而成，5 节钢棚分别由L（12 节）、L（22 节）、L（31 节）组装而成，如下页图1 所示。

图1 2061 巷U29 型钢棚支护断面示意图（单位：mm）

4）安装工艺：首先将地锚穿过底座并与底板进行固定，确保底座与底板接触严密且无间隙，底座安装完毕后将下棚腿安装在底座上，确保下棚腿安装牢固后继续将上棚腿与下棚腿对接，待上棚腿与下棚腿全部对接好后安装棚梁。由于巷道较高，为了确保工作人员的生命安全，在安装棚梁前要在其下方搭建一个工作平台，相邻两个钢棚的安装距离为1.0 m，为了确保邻两个钢棚相互支撑，须采用连接杆将相邻两个钢棚进行对接。

5）为了能够有效地对冒顶顶板进行支护，架设钢棚后要确保钢棚与顶板之间接触严实，并采用长、宽分别为1.2 m、0.3 m 的料石将顶板、巷帮与钢棚的间隙进行填充。

3 结语

截止目前2061 巷已掘进至650 m，店坪煤矿对2061 巷断层冒漏区采取联合支护技术后，对高冒区附近每隔10 m 安装一台顶板离层仪，通过20 d 现场观察发现，采取联合支护技术后有效控制了高冒区范围扩大，提高了高冒区顶板整体稳定性，冒漏区及其围岩未出现大面积变形、下沉现象，冒漏区下沉量控制在0.14 m 以下，有效保障了巷道安全掘进，取得了显著应用成效。