煤矿井下巷道支护工艺的优化研究

王小红

（长治市能源工程技术中心，山西 长治 046000）

引言

巷道在综采作业过程中出现的垮塌是一种比较严重的安全生产事故，不仅严重影响煤矿井下综采作业的效率，而且会造成较为严重的人员伤亡事故。目前，多数煤矿对井下巷道支护时主要采用单锚杆支护为主、人工补强支护为辅的支护结构。这种支护结构布局不合理、支护工作量大、效率低下，已经成为制约井下巷道掘进效率进一步提升的关键因素，因此需对巷道支护结构进行优化，提高布局合理性，在确保支护效果良好的情况下减少支护工作量，降低支护成本，提高支护效率和安全性。

1 井下支护工艺优化

以井下常规的巷道布局结构为例，其工作面顺槽永久支护断面为5.4 m×3.8 m，本文提出的新的巷道支护结构（如图1所示）以锚网索联合支护为核心，满足在复杂地形条件下支护可靠性的需求[1]。

图1 井下巷道支护结构示意图（单位：mm）

由图1可知，在顶板支护时，锚杆为22 mm高强度锚杆，其钢号为HRB500，长度2.4 m，杆尾螺纹为M24。采用K2350型锚固剂进行锚固，钻头直径为28 mm，锚固长度为1 000 mm。采用高强螺母作为锚杆配件，采用150 mm×150 mm×10 mm蝶形托板。在进行锚杆设置时，顶角锚杆打设偏角为与垂直向上方向成20°，其他锚杆需要和上方的顶板保持垂直。

在巷道上方采用金属防护网，网孔尺寸为40 mm×40 mm，锚杆排距为900 mm，每排7根锚杆，在0～70 m之间锚杆间距为850 mm，在70～1 849 m之间锚杆间距为830 mm。设置锚杆扭矩为300 N·m，锚固力为200 kN，以保证紧固的可靠性。

锚索是直径为22 mm的高强度低松弛预应力钢绞线，长度为8 300 mm，钻头直径为28 mm，使用3支K2350低黏度锚固剂，锚固长度为1 500 mm。……