程剛 孫偉 李建鋒

摘要：本文通過山東省滕東煤礦3下103強沖擊危險綜放工作面支護方式的研究優(yōu)化設計，從工作面、兩端頭、巷道及巷道加固支護等支護方式的實施，取得了實際應用中的安全生產(chǎn)效果，對同等條件下的沖擊地壓礦井具有借鑒作用。

關鍵詞：強沖擊 綜放工作面 支護優(yōu)化 應用

滕東煤礦3下103工作面是該礦首采區(qū)的第四個綜放工作面，工作面平均采深達到920m，煤層和頂板具有強沖擊傾向性。根據(jù)沖擊地壓危險性的綜合指數(shù)法、可能性指數(shù)診斷法和多因素耦合法評價，該工作面受到大采深、頂板堅硬巖層、鄰近大面積不充分采動采空區(qū)、不均勻采空區(qū)和復雜地質構造等因素影響，具有強沖擊危險性。工作面優(yōu)化和加強支護管理，可有效防范頂板和沖擊地壓事故的發(fā)生。

1巷道支護情況

1.1支護斷面。矩形斷面，規(guī)格為：寬×高=4.4×3.2m ，S= 14.08m2。

1.2支護形式。錨網(wǎng)索+鋼帶支護。頂部均打設螺紋鋼錨桿、錨索，鋪設鋼筋網(wǎng)、雙抗網(wǎng)和鋼帶；兩幫部打設螺紋鋼錨桿，鋪設鋼筋網(wǎng)、鋼帶。

1.3支護參數(shù)。頂部布置五棵錨桿，其間排距為950 ×900 ±100mm；幫部布置四棵錨桿，其間排距為900×900 ±100mm 。每根錨桿抗拔力不小40KN。錨索占據(jù)錨桿位置，錨索按照3-2-3-2型布置。每根錨索抗拔力不小于80KN。支護參數(shù)見下表。

2工作面頂板支護方式

工作面配置76架低位放頂煤液壓支架，機頭尾各配備2架過渡支架共80架液壓支架，對工作面頂板實行全支護法管理。

采用追機移架方式及時對頂板進行支護：采煤機割煤后，先移支架，再移刮板輸送機，即：割煤→移架→移刮板輸送機；當頂板破碎時，采用帶壓移架方式移架；正常移架滯后采煤機后滾筒3～5架，不得超過6架。頂板破碎時緊跟前滾筒移架或超前移架，即：片幫嚴重時，采煤機割煤前，先進行移架，再進行其它操作，工藝為：移架→割煤→移刮板輸送機，移架步距0.8m。

3工作面端頭支護管理

工作面端頭、端尾采用“一字梁”、“十字梁”及雙楔梁配合單體液壓支柱支護。

靠端頭、端尾過渡架外側架設一排跨前、后部輸送機的雙楔梁抬棚，雙楔梁規(guī)格為1m，單體作腿，一梁一柱，每排保證不少于7棵雙楔頂梁。

雙楔梁按要求相互鉸接，其鉸接處按要求使用兩塊弧形銷對插打緊打牢，形成鋼性支護，前后部運輸機上方各允許2個雙楔梁下無單體，靠老塘側最后一個雙楔梁下用單體打好一棵戧柱。

4工作面超前支護方案

4.1支護范圍。3下103工作面軌道順槽為沿空順槽，受到上覆巖層運動影響，圍巖穩(wěn)定性相對較弱；運輸順槽為實體順槽，兩側均為實體煤，圍巖穩(wěn)定性相對較好，根據(jù)沖擊危險程度的不同，軌道順槽的超前支護距離設置為不低于150m；運輸順槽的超前支護距離設置為不低于120m。

4.2支護方式。（1）軌道順槽：網(wǎng)狀頂梁超前維護不小于150m范圍內，采用兩側掛“十”字頂梁，中間鉸接一個“一”字頂梁，配合單體支柱一梁一柱進行支護，“十”字梁規(guī)格為0.8m×（0.5+0.5）m，“一”字頂梁規(guī)格為1m。

（2）皮帶順槽：網(wǎng)狀頂梁超前維護不小于120m范圍內，由于該順槽內受大型設備影響巷道支護方式根據(jù)三個區(qū)段進行調整：一是破碎機區(qū)段，采用靠巷道兩側掛兩排規(guī)格為0.8m×（0.5+0.5）m的“十”字頂梁，中間鉸掛兩排1m的一字頂梁，配合單體支柱一梁一柱進行支護；二是破碎機區(qū)段，網(wǎng)狀頂梁超前維護至轉載機頭向前10m范圍內超前點柱區(qū)用單體支柱配合4m長π型鋼一梁三柱進行支護，排距1（±0.05）m；三是破碎機往外至超前維護頭，采用生根兩排0.8m×（0.5+0.5）m的“十”字頂梁，鉸掛兩排規(guī)格為1m的“一”字頂梁，每鉸掛9個“一”字梁后，再鉸掛“十”字頂梁，確保一梁一柱進行支護。

（3）其他要求

①網(wǎng)狀頂梁超前維護梁端頭距巷幫超過1m時，鉸接1m的“一”字頂梁，單體支柱配合“一”字頂梁一梁一柱進行支護。

②走向每4棵單體利用防倒夾板與卡纜形成一體，卡纜必須上牢固，防倒夾板距底板1.2m～1.5m，防倒夾板前后成一條直線，隨巷道坡度平緩過渡；因條件所限無法使用防倒夾板時，必須對單體使用安全繩，安全繩纏繞單體柱把不少于一周，生根點超過單體柱把高度，且牢固可靠。

③機頭尾采用雙楔頂梁托正巷鉸接頂梁，雙楔梁下單體拴好安全繩，兩端頭出口處單體無法使用防倒夾板時，必須拴好安全繩，且生根牢固可靠。

④底板松軟時，支柱應穿柱鞋，鉆底大于100mm時穿直徑不小于350mm的鐵鞋進行支護。

⑤兩順槽防沖點柱維護范圍內人行道頂部采用金屬網(wǎng)護頂。

5工作面補強支護方案

由于3下103工作面軌道順槽臨近大面積采空區(qū)，巷道的圍巖結構強度相對較弱，在高位堅硬頂板向采空區(qū)側斷裂運動時，將造成該巷道圍巖承受較強支承應力或者動壓影響。鑒于該工作面軌道順槽兩個見方至四個見方期間面臨高度沖擊危險，需要在該影響區(qū)域增加主動支護強度，防止其來壓前后發(fā)生巷道大變形影響支護結構強度或者發(fā)生沖擊破壞。

5.1補強支護范圍。軌道順槽高度危險區(qū)64～1081m范圍內，在實體煤幫采取加強支護措施。

5.2補強支護方式。軌道順槽高度危險區(qū)范圍內，在靠近工作面一側巷幫中部距離底板1.5米，豎直方向與煤幫45？斜向上方補打直徑22mm錨索，以錨入巖層深度不小于1.5m為準，補強支護使用1米錨鋼帶，每鋼帶上兩顆錨索（錨索根據(jù)頂煤煤厚可調節(jié)長度），兩鋼帶間距3米，補強用1米鋼帶與原巷幫正常支護鋼帶十字壓住。

6結語

103綜放工作面在強沖擊危險威脅下，通過優(yōu)化掘進及回采期間支護設計，減小了礦山壓力對圍巖的破壞，使巷道塑性變形控制在有效范圍內，避免了沖擊地壓事故的發(fā)生。目前該工作面已推采700余米，在工作面初次來壓、各見方期間及過斷層、褶曲等特殊地質構造階段，確保了頂板安全，回采巷道滿足了通風、運輸、行人的需要。

參考文獻：

[1]康紅普，王金華.《煤巷錨桿支護理論與成套技術》[M].3 北京 煤炭工業(yè)出版社，2013：67-104.

（作者單位：棗礦集團滕東煤礦）

作者簡介 程剛，男，2008年畢業(yè)于山東科技大學采礦工程專業(yè)，本科學歷，工程師，現(xiàn)在棗礦集團滕東煤礦負責沖擊地壓防治管理工作。