掘进巷道过断层破碎带支护工艺优化设计

刘星星

（霍州煤电集团兴盛园煤业有限责任公司，山西 临汾 031400）

断层的形成破坏了煤岩层整体性，降低了岩层面胶结稳定性，当掘进巷道过断层带时，断层上下盘煤岩层出现失稳现象，断层面附近煤岩体受构造应力、原岩应力以及上覆岩层重力的影响，出现离层、破碎、局部冒顶现象，单一的锚杆支护锚固效果差，岩层破碎时锚杆的悬吊作用失效。随着时间推移，断层带处应力不断加大，顶板表层岩石层不具有支撑作用且支护作用失效，从而造成破碎带顶板成层状破碎趋势且向顶板深部延伸，从而发生顶板漏顶事故。本文以兴盛园煤矿1011巷为例，对巷道过断层破碎带期间顶板支护进行优化，确保施工巷道安全快速过断层破碎带。

1 工程案例

霍州煤电集团兴盛园煤业有限责任公司1011巷位于430水平，巷道设计长度1130m，断面规格宽×高=4.5×2.6m，巷道沿1#煤层顶底板平行掘进。1011巷初步支护设计中顶板采用锚杆、锚索联合支护，顶部选用Φ20×2000mm左旋螺纹钢高强锚杆，每根锚杆使用CK2340型和Z2388型树脂锚固剂各一卷，配套Φ130×8mm冲压碟形垫片一个。锚索采用Φ17.8×7300mm钢绞线，配套400×400×20mm方形钢板，HL锁具一个，Φ130×8mm冲压碟形垫片两个，锚固剂CK2340型、Z2388型各两卷进行锚固，截至目前巷道已掘进760m。

根据兴盛园煤矿地测科提供资料显示，1011巷掘进至780m处将揭露一条正断层F7，落差1.2m，倾角55°，由于1011巷直接顶主要以炭质泥岩为主，受构造应力影响，巷道掘进至750m处时顶板出现大面积破碎，且顶板破碎深度达3.0m。预计当巷道掘进至破碎带处时，传统锚杆、锚索支护不能满足生产需求，顶板出现下沉、局部冒顶等现象。……