掘进巷道应力区煤壁片帮治理技术

张 楠

（山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司，山西 晋中 032600）

1 概况

山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司1102运输巷位于上组煤胶带下山北侧，工作面东部为1101 工作面，西部为实体煤，切眼北部50 m 外为同煤层CK4 采空区。1102 运输巷掘进煤层为石炭系3#煤层，煤层平均厚度为1.13 m，施工区域煤层倾角在-2°～ -6°范围，巷道断面为矩形断面，掘宽×掘高=4.5 m×2.6 m，巷道沿3#煤层底板进行掘进，巷道设计长度为495 m。1102 运输巷直接顶主要以炭质泥岩以及K8 砂岩混合岩层为主，平均厚度7.2 m，基本顶主要以砂质泥岩为主，平均厚度为11.2 m。

1102 运输巷采用EBZ260 型掘进机掘进，已掘进560 m，掘进至557 m 处巷道成型差，直墙处片帮严重，片帮深度达1.2 m，局部区域直墙与拱部交界处出现冒漏现象。传统锚杆支护效果差，无法满足巷道安全快速掘进需求。地测科提供资料显示，巷道掘进至580～610 m 段将揭露四条断层，断层均为逆断层，断层平均落差为1.2 m，平均倾角为42°。

2 运输巷片帮原因

（1）地质构造影响。1102 运输巷受断层群影响，巷道顶板整体稳定性降低，巷道在掘进过程中顶板裂隙发育，局部区域破碎、断裂，形成构造应力、掘进应力等集中应力卸压带，在卸压过程中对巷帮煤壁产生一个斜向下的剥离作用力，导致帮部煤壁片帮。

（2）支护强度不足。1102 运输巷巷帮采用长度为1.8 m、直径为20 mm 单锚杆支护。现场观察发现巷道两帮受集中应力作用后两帮煤柱内产生围岩松动圈，且在对拉应力作用下两帮产生移近现象，导致巷帮往里1.5 m 范围煤岩体成破碎状。采用单锚杆支护时，锚杆锚固端位于应力影响区，锚杆锚固效果差，而且锚杆安装后长期在对拉应力作用下削弱了锚杆预紧强度，巷帮锚杆失效现象严重。……