煤矿巷道支护情况与改进措施

2.1.1 原支护方式简介（低强度支护阶段）

开采初期，枣泉煤矿巷道支护按照工程类比法参照相邻矿井的支护参数进行巷道支护设计。枣泉煤矿110207工作面顺槽巷道支护采用锚、网、索、喷支护形式，顶板锚杆采用Ф20mm×2000mmBHRB335左旋螺纹钢锚杆；巷帮采用Ф35mm×1600mm的竹锚杆；锚杆间排距均为800mm×800mm，钢筋梯采用Ф14mm的圆钢双排焊接；顶板均挂设Ф6.5mm圆钢焊接的钢筋网；顶板沿巷道中心线左右均匀布置一排两根间距为2000mm，排距为2400mm单点锚索，锚索采用Ф15.5mm×7000mm预应力钢绞线，托梁用14#槽钢加工，长400mm，锚索外端使用锁具锁固。喷射混凝土厚度为50mm，强度为C20（图1）。

图1 110207工作面回风巷支护断面图

2.1.2 原支护方式存在的问题

施工过程中发现Ф35mm×1600mm竹锚杆不能有效控制巷帮，巷道易片帮。14#槽钢锚索托梁强度低，顶板下沉时将锚索托梁两头向下压弯折回、脱落，造成锚索失效。由于初期巷道帮锚杆对巷道帮部和锚索对顶板控制效果不好，施工过程中由于局部锚索导通二煤顶板含水层，造成锚索出水。为了避免巷道顶板出水，多次将锚索长度由7m变为5m，使锚索锚固不到坚硬岩层，影响锚索支护强度。由于以上原因使顺槽巷道在掘进施工过程中频繁发生片帮、冒顶事故，110207工作面三条顺槽巷道共发生冒顶事故5次之多。其中2016年6月11日110207工作面皮带运输巷1720～1734m段发生大面积的冒顶，冒顶范围宽4.8m，高4～7m，长14m。同时，掘进过程中期及后期巷道维护工程量大，110207工作面三条顺槽巷道共架设2400多架工字钢棚。

2.1.3 支护参数改进

针对掘进工程中巷道出现的片帮、冒顶事故。帮部锚杆竹锚杆对巷道帮部控制效果差，14#槽钢锚索托梁强度不够等问题。同时对2016年6月11日110207工作面皮带运输巷大面积的冒顶事故原因进行了认真分析（首先是二煤煤层平均厚7.88m，巷道开挖后顶板煤层剩余4.6m，泥岩厚2～3m，施工过程中由于锚索有导水现象，为了避免巷道顶板出水，将锚索由7m变为5m，造成锚索锚固不到顶板坚硬岩层或锚固到坚硬岩层深度小于1m，起不到悬吊作用。其次为巷道顶板有淋水，造成顶板炭质泥岩泥化、脱落）。矿研究决定将工作面顺槽巷道锚、网、索支护形式变更为锚、网、绗架支护形式，将顶板锚杆加长500mm，顶板锚杆采用Ф20mm×2500mmBHRB335左旋螺纹钢锚杆；巷帮采用Ф16mm×1600mm的圆钢锚杆；锚杆间排距为800mm×800mm。钢筋梯采用Ф16mm的圆钢双排焊接；顶板均挂设Ф6.5mm圆钢焊接的钢筋网，巷道帮部挂8#铅丝编制的菱形金属网；顶板沿巷道中心线左右均匀布置一排两根间距为2000mm，排距为2400mm锚索绗架，锚索采用Ф17.8mm×8000mm预应力钢绞线，托梁用11#矿用工字钢加工，长2500 mm，锚索外端使用锁具锁固。随着开采深度增加，Ф16mm×1600mm的圆钢锚杆已经不能满足巷道帮部支护要求。2017年3月，将巷道帮部锚杆更换为Ф20mm×2000mmBHRB335左旋螺纹钢锚杆加强巷道帮部支护。并通过实验确定了Ф20mm×2500mmBHRB335左旋螺纹钢锚杆安装预紧力不小于300N/m，Ф20 mm×2000mmBHRB335左旋螺纹钢锚杆安装预紧力不小于200N/m。

2.1.4 支护方式改进后取得的效果

支护方式改进后在一定程度上对巷道帮部起到了支护效果，巷道在掘进施工过程中几乎没有发生过片帮、冒顶事故。(www.xing528.com)

2.1.5 存在的问题

支护方式改进后在一定程度上杜绝了片帮、冒顶事故的发生。但是巷道受二次动压影响巷道顶板下沉、底板鼓起、两帮收敛现象依然严重，凾待解决。

比如12205工作面回风巷（即110207工作面辅助运输巷）锚索托梁两头向下压弯折回、脱落，造成锚索失效，并受110207、12205综放工作面两次采动影响巷道顶板下沉、底板鼓起、两帮收敛，失修率高，见图2、图3。

图2 110207工作面回风巷受压变形图片

图3 110207工作面回风巷受压变形图片

为了确保巷道安全使用，2017年2月至2018年5月先后采用架设工字钢棚、一梁三柱、木垛、起底等方式进行了三次全面维修，投入较大，但效果均不甚理想。