不稳定围岩掘进巷道支护优化
2022-06-21牛剑韬
牛剑韬
(高平市煤炭安全生产中心,山西 高平 048000)
1 概述
晋能控股煤业集团四明山煤矿9104 运输顺槽位于一采区南翼,巷道沿9#煤层顶板掘进,9104运输顺槽掘进断面规格为宽×高=4.5 m×3.7 m。9#煤层倾角为2°~10°,视(相对)密度为1.49 t/m3,真(相对)密度为1.63 t/m3。9#煤层厚度1.51~1.93 m,平均厚度1.60 m,无夹矸,结构简单,普氏硬度系数:煤f=1~2。煤层顶底板岩性见表1。

表1 9104 运输顺槽掘进的9#煤层顶底板岩性表
2 巷道原支护设计及存在问题
2.1 原顶板支护设计
9104 运输顺槽原支护采用锚杆+钢筋网(塑料网、菱形网)+锚索联合支护。
(1)锚杆形式和规格。锚杆由MSGLW-400钢材制成,杆体直径为20 mm,长度为2.4 m,杆尾螺纹长度为100 mm,直径为22 mm,锚杆排距1.2 m,每排6 根锚杆,锚杆间距0.95 m。锚杆采用树脂加长锚固,采用两支树脂锚固剂,一支规格为MSK2335,另一支规格为MSZ2360,预紧力矩不低于300 N·m。
(2)锚索支护。顶板锚索采用9 股预应力钢绞线,锚索排距3.6 m,每排打设2 根锚索,间距1.6 m,距顶角1.8 m(2-0-0-2 布置);锚索直径17.8 mm,长度6.3 m。锚索托盘采用300 mm×300 mm×16 mm 的高强度拱形托盘,配套使用调心球垫,要求托盘承载力大于353 kN。
(3)护表构件。顶板采用Φ6 mm 钢筋焊接钢筋网进行护表,网格尺寸为100 mm×100 mm,钢筋网长度为2.6 m,宽度为1.3 m。铺网时相邻两片钢筋网采用叠加连接方式,叠加宽度为0.2 m,采用14#铅丝五花连接。
2.2 巷道掘进现状
9104 运输顺槽采用机械化掘进工艺,巷道已掘进至620 m 处。由于掘进巷道上部为3#煤层采空区,层间距为27 m,巷道掘进前已对上覆采空区进行探放水,基本消除上覆采空区积水影响。巷道掘进至603 m 处时巷道顶板出现局部淋水现象,预计是3#煤层与9#煤层之间岩体裂隙残留积水,顶板淋水量为0.83 m3/h,对巷道掘进影响不大。……
