锚索联合支护在煤层巷道的应用

李育新

山西朔州市煤炭设计研究院，山西朔州 036800

朔州市兴陶煤矿103采区运输、轨道上山为全煤巷道，布置在石炭二叠纪太原组4#层中，直达矿井北部边界，分别与主运大巷、主回风大巷相连，单巷长度1 300m，其中运输上山沿底板布置，轨道上山沿顶板布置，巷道断面4×4m，2009年11月103采区形成生产能力，目前巷道断面缩小，长度为3.69m，高度为3.58m，巷道断面较原巷道断面缩小17%。巷道底板鼓起，皮带输送机机架严重变形，无法正常运转。

表1 煤层特征表

1 全煤巷道围岩变形破坏特点

通过对顶、底板位移量的观察，顶板离层下降、底板鼓起，巷道两帮片帮严重。表明：1）在各种断面形状的巷道中，圆形和椭圆形巷道的应力集中系数最低；2）巷道平直周边上容易出现拉应力，所以平直周边往往比曲线周边容易破坏；3）巷道周边的拐角处存在很大的剪应力；4）巷道断面的高宽比对围岩应力分布有很大影响。重力应力（垂直应力）向巷道两侧偏移，使巷道两帮向里移动，并发片帮现象，水平应力向顶、底板转移，引起顶板离层下降和底板鼓起，使顶、底板位移加大。

2 应力集中效应显现

朔州市兴陶煤矿103采区的运输、轨道上山全煤巷道，为Ⅳ～Ⅴ类煤巷巷道。1）在巷道掘进阶段，巷道的掘进破坏了原岩应力的平衡状态，引起了围岩应力重新分布，表现为围岩立即产生移动和变形；2）无采掘影响阶段，这个阶段的围岩移动主要是由于围岩在塑性状态下的流变所引起，即变形量是时间的函数；3）采动影响阶段，当采煤工作面接近该区域时，由于工作面前方及采空区两侧支承压力的影响，使围岩应力再次重新分布；……