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山西汾西矿业集团大断面综采切眼支护技术

汾西矿业集团公司的煤系地层岩石多为泥岩、泥质页岩、砂岩、高岭土泥岩，层理、节理较发育，有的受水理作用大，陷落柱及小型断层为井田主要构造形式。近距离煤层开采受采动影响大，新建矿井多为复合顶板，属典型的软岩矿区。经过不断探索，汾西矿业集团公司在软岩矿区由煤巷小断面锚杆支护技术发展到综采切眼大断面锚杆支护技术。2003年煤巷锚杆支护巷道占总进尺的52.46%，综采切眼锚支率达到100故请定期检查%。

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1 传统的综采切眼掘进支护方法

传统的综采切眼采用梯形断面，支护方式为木棚支护，棚梁中部加打两根金属支柱加强支护，棚距一般为0.6～0.8m，该支护方式掘进速度慢，材料消耗大，配置人员多，劳动强度大，人工费用高。架设大抬棚的笨重作业，具有一定的危险性。且传统的切眼支护方式制约安装工作，作业人员有效利用空间小，作业安全性不高，在切眼内进行“替柱、回柱”和回“大梁、柱腿”等支架设备安装时，存在较大的安全隐患。这种支护方式不能对顶板及低碳钢热轧圆盘条周围的煤海蛇养殖体进行早期管理，不能有效抑制顶板离层和冒顶现象的发生。

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2 综采切眼锚杆支护设计方法

针对围岩具有复杂、多样的特点，与科研院所合作，采用了现场调查和地质力学评估、初始设计、井下监测和信息反馈、修正设计和日常监测的动态信息设计方法。

现场调查内容包括围岩强度、围岩结构、地应力及锚固性能测试等。在现场调查内容的基础上进行地质力学评估和围岩分类，为初始设计提供可靠的参数。初始设计采用数值计算和经验相结合的方法进行，根据围岩参数和已有实测数据确定出比较合理的初始设计。将初始设计实施于硅氧烷提高了材料的透氧性能,但它影响镜片的稳定性、耐用性与可润湿性井下，并进行详细的围岩位移和锚杆受力监测，根据监测结果验证或修正初始设计。正常施工后还要进行日常监测，以保证巷道安全。

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3 双柳矿208综采工作面切眼锚杆支护实例

3.1 工作面切眼的基本情况

开采山西组3#、4#合并煤层，厚度3.41m，煤层倾角2～4°，直接顶为泥岩，厚度为1.26m，极易破碎，其上为1.03m的粉砂岩，节理发育，之上为1.91m的泥岩，较破碎，再上为0.28m的一层煤线，再上为2.38m的泥页岩，非常破碎，之上是10.04m的砂岩；老底为K3砂岩，厚度为9.0m。208工作面主体构造为一单斜构造，次生小向、背斜，构造极为简单，工作面地层走向N0°，倾向约N270°，倾角3～4°。最大水平主应力为6.31MPa，最小水平主应力为3.76MPa；最大水平主应力方向北偏西48.7°。巷道垂直主应力9.06MPa。巷道断面呈矩形，宽6m，高2.8m，掘进断面积为16.82m２。采用综掘机掘进一次成巷。

3.2 巷道支护

巷道采用树脂端锚锚固锚杆组合支护系统，并进行锚索补强和单体液压支柱涡流检测加强支护。

(1)顶板支护。永久支护形式：端锚锚杆规格号为16mm×1800mm，间排距800mm，矩形布置；锚索规格15.24mm×6400mm,配套使用一支K2355、一支Z2355型树脂锚固剂及4m长槽钢托梁，排内每两根锚索配合槽钢托梁结合成一个支护整体。槽钢横向布置，在巷道中心线两侧左右对称支护，托梁间距为2.4m，锚索间距为2.4m。顶锚杆为每排8根。锚索滞后工作面距离不大于2.4m。

(2)加强支护。采用π型钢棚加强支护，梁长3.6m，棚腿采用皮革座套DZ-35型单体液压支柱，棚距1.6m，π型钢棚垂直汽轮机巷中心线左右对称布置，π型钢棚下单体支柱距巷中心线为左右各1.5m。架π型钢棚滞后工作面不超过10m。

(3)巷帮支护。右帮采用锚杆一一木托板进行支护，帮锚杆规格为16mm×1600mm，间距900mm，排距800mm，矩形布置。左帮采用贴帮戴帽点柱进行支护，支柱采用DZ-35单体液压支柱，柱帽采用木托板，戴帽点柱间距1m，并用构木盘帮。