三软复合顶煤层高应力区煤巷支护形式研究

李梅东 卢建建 臧云涛

（山东良庄矿业白石崖煤矿，陕西 铜川 727104）

1 概况

陕西省铜川市耀州区白石崖煤矿地处黄陇侏罗纪煤田旬耀矿区东段，行政区划属铜川市耀州区照金镇管辖。4107工作面处在井田向斜轴部，4107轨道巷位于+992水平一盘区西翼，南邻4105运输巷，巷道埋深413m，全长约918m，开门处底板标高+918.5m，巷道按真方位236°，沿4-2煤层顶板掘进。4107轨道巷北部尚未开采，上邻4105面正在开采，走向北西至北东，煤层倾向北东至南东，倾角 5°～8°。

该采区4-2煤较复杂：煤层中含多层碳质砂岩及泥质粉砂岩夹矸，其中煤顶向下2.7m左右，含一层厚0.1～0.3m左右较稳定的泥质粉细砂岩夹矸，其它几层夹矸不稳定，煤层夹矸平均厚度0.4m，纯煤厚3.1m。煤4-2直接顶板以粉砂岩为主，部分地段相变为泥岩，炭质泥岩、粉砂岩灰色、深灰色近水平层理，裂隙发育被方解石充填，抗压强度变化较大15.0～16.2MPa，平均15.5MPa，属软弱的不稳定顶板。局部顶板砂岩水以淋水方式进入迎头，经过淋水侵蚀和浸泡，围岩强度大大降低，对巷道的支护效果也产生了较严重的影响。综合考虑以上因素，结合围岩特性，确定4107轨道巷为Ⅳ类不稳定围岩。底板以灰色、灰黑色炭质泥岩为主，据岩石力学试验资料，抗压强度2.1～15.4MPa，属软弱岩石，膨胀率0.198～4.182，含水率5.13%，易吸水发生底鼓。

2 实施过程

为校验不同支护形式对三软煤层高应力区煤巷的支护效果，该矿对4107轨道巷分阶段采用了不同支护方式，并对各阶段的支护效果进行了矿压观测。

2.1 支护方式一

4107轨道巷掘进宽度4.2m，高3.2m。考虑到以锚杆为主体构件的锚带网+锚索支护具有较好的可缩性和较高的承载能力，把锚固力大、性能稳定的全螺纹钢等强锚杆作为首选，巷道顶、帮先期采用锚带网+锚索支护。……