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联合支护技术在大断面运输顺槽中的应用孟庆江[鹤岗矿业（集团）公司，黑龙江鹤岗154100]摘要介绍了南山矿西一区18层一分段综放工作面大断面运输顺槽采用锚、网+锚索联合支护的试验，并对试验结果进行分析和总结。关键词大断面运输顺槽锚、网+锚索联合支护1概述鹤岗矿区共有九对生产矿井，其中井工矿8个，露天矿一个。现正在开采的八个矿煤层发育，含有可采和局部可采的煤层有36层。由于原生沉积和后期改造作用，各矿煤层层数不一，一般的有14~41层。可采煤层总厚38.55~85.8m，含煤系数为4.3~9.3％，地层走向N25E，倾角一般为17~38°，为倾向南东的单斜构造。煤层埋藏不深，断层及构造较多，地压大。煤系地层岩性多为砂岩、砂质页岩、页岩、少量的泥岩和凝灰岩，层、节理发育，且近距离煤层群开采受采动影响较大。围岩抗压强度一般在27~102MPa。为了推广煤巷锚杆支护技术，我们选择在南山矿西一区18层一分段综放工作面大断面运输顺槽进行了锚、网+锚索联合支护试验。南山矿是由斜井群改造的矿井，采用“两综一π放”开采方式，年产量300万t。西一区18层一分段工作面设计东至西一区18层二分段溜子道开采下限，南至西一区18层一分段南块切眼，西至西一区18层零分段溜子道，北至北五区18层三分段停采线。工作面南北长860m，东西宽100m。西一区18层一分段埋藏深度380m，煤层厚度为15m，倾角区域中部变缓5~8°，北部8~13°。地质构造比较复杂，断层多。煤层直接顶板为灰色细砂岩，厚度1.5m；上部为中砂岩，厚度23.5m；再上为15层煤。综合地质柱状图见图1。图1综合地质柱状图2支护设计工作面运输顺槽实际断面为矩形，宽4.8m，高3.5m，根据地质条件、巷道围岩状况以及软岩巷道锚、网+索联合支护原理对锚杆长度、锚杆间排距、锚索长度、间排距进行设计。运输顺槽锚网索支护断面见图2。图2支护断面示意图2.1锚杆支护设计考虑到巷道顶板及肩部松动范围及变形量，顶板和肩部选用KMG400的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆直径20mm、长2200mm.，用2卷Z2360型树脂锚固剂卷锚固，锚杆的间排距为900×900(mm）。金属网用10#铁丝编制，网格为50×50（mm）。帮部也选用KMG400的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆直径20mm、长2000mm，用1卷Z2360型树脂锚固剂卷锚固，锚杆的间排距为900×900(mm）。采用钢筋梯护帮。煤质松软，设计顶板帮采用钢筋梯护帮。2.2锚索支护设计考虑到该区域有冲击地压显现，因此增加锚索支护以保证有足够的支护强度。根据巷道的地质预测情况，应用工程类比法进行锚索支护参数的初步设计。巷道开工后，根据巷道所揭露的地质情况、矿压观测情况再进行修正。同时要考虑到锚固段的结构设计和施工质量，重点考虑深部围岩强度和巷道浅部支护体之间的相互耦合作用。根据巷道所处的煤层情况及巷道断面结构，选用直径15.24mm的钢绞线作为锚索，确定锚索长度为6300mm，使用2卷Z2360型树脂锚固剂卷锚固。根据18层煤层的力学特征以及巷道跨度，初步确定锚索排距为2m，现场施工时再根据巷道实际揭露的煤层情况进行修正。2.3耦合参数确定按照耦合作用设计原则，锚杆和锚索支护达不到耦合作用状态将会出现恶性事故，所以注意各时空条件下预应力参数至关重要。设计锚索预应力设计值是锚杆设计值的0.8~1.0倍。施工时重点强调了锚索预应力和锚杆预应力的重要性。同时考虑了锚索施工的时间、安装的关键部位等因素。3支护效果用顶板离层指示仪，在顶板设置5组，每组3个观测点，两帮每帮各设置2个观测点对巷道顶板离层变化进行了跟踪观测。观测结果表明：巷道开挖后一周内巷道变形明显，顶底板最大移近量为78mm，两帮最大移近量为106mm，但一周后巷道变形量逐渐减小并趋于稳定。掘进期间锚杆支护顶底板移近量明显比架棚支护降低20％以上。2004年8月25日该巷道发生了冲击地压，结果发现采用锚网索支护的巷道基本没有大的破坏，而采用架棚支护的巷道却受到了严重破坏，说明锚、网+锚索联合支护起了作用，取得了较好的支护效果。4经济效益分析西一区18层一段运输顺槽、回风顺槽、切眼、顶板尾巷均采用锚、网+锚索支护时与采用U型棚支护直接成本总费用对比见下表。表1锚网索W带支护与U型棚支护的对比U型棚支护锚、网+锚索联合支护工程量费用（万元）工程量费用（万元）运输机道946186.7494687.84回风道918181.2191885.24切眼10021.741009.28顶板尾巷1050131.67105074.58合计521.36256.95由此可见，锚、网+锚索联合支护的成本只有架棚支护成本的一半左右，其经济效益十分显著。结论南山矿煤巷锚、网+锚索联合支护试验结果证明这种支护能够适应我矿区的地质条件，能有效地控制顶板，具有成本低、支护质量高、支护效果好、工人劳动强度低、操作方便等优点，具有广阔的发展前景。参考文献[1]袁和生.煤矿巷道锚杆支护技术.煤炭工业出版社，1997.[2]中国煤炭工业学会.技术创新与实践，2000.[3]何满潮、景海河、孙小明.软岩工程力学.2002作者简介孟庆江男，1968年生，1992年毕业于中国矿业大学采矿工程专业。现任黑龙江省鹤岗矿业集团开拓技术处主任工程师，工程师。（收稿日期：2007-04-10；责任编辑：陈桂娥）