受邻近掘进扰动影响下的巷道支护设计优化

杨 涛 杨皓博

(1.陕西彬长胡家河矿业有限公司，陕西 长武 713600；2.陕西彬长小庄矿业有限公司，陕西 彬州 713500）

1 工程概况

陕西彬长胡家河矿业有限公司开采4#煤层，井下正掘进402104工作面回风顺槽。根据工作面综合柱状图可知，直接顶为均厚6.5 m的砂质泥岩，基本顶为厚3.2 m的中粒砂岩，直接底为均厚1.5 m的砂质泥岩，基本底为厚12.5 m的中粒砂岩。

402104工作面回风顺槽为矩形断面，沿煤层底板布置，掘进毛宽5.5 m，毛高3.45 m，毛断面积18.975 m2，净宽5.4 m，净高3.2 m，净断面积17.28 m2。402104工作面回风顺槽掘进时受邻近402103工作面回风巷掘进影响，区段煤柱30 m，处于应力集中区域，原锚网索支护参数不合理，导致巷道底鼓，两帮收敛，顶板下沉量大，顶底板移近量最大可到550 mm，两帮移近量最大可达510 mm，巷道围岩变形严重问题亟需解决。

2 支护优化

2.1 原支护存在的问题

（1）巷道直接底为泥岩，在掘进期间，底板岩层遇水发生软化、膨胀，引起巷道底板变形，如图1。

图1 巷道底鼓变形图

（2）原支护材料中锚杆未配备减摩垫圈，导致锚杆预紧力不足。相同锚杆预紧扭矩下，减摩垫圈的增加能够有效提高锚杆的预紧力，能到起到很好的支护效果。

（3）回风顺槽顶板和两帮破碎段较多。原支护顶板和两帮锚杆间排距为800 mm×800 mm，但现场观测效果并不好。

2.2 支护参数优化

针对原支护的不足，选择改进支护参数，采用锚网索+W型钢带+槽钢联合支护，增加支护整体性。402104回风顺槽顶板锚杆间排距为700 mm×900 mm，共布置8根；两帮锚杆间排距为700 mm×900 mm，每帮布置4根；顶板锚索间排距为1400 mm×1000 mm，共布置3根。具体支护参数如下：