多次采动影响巷道高预应力桁架锚索支护技术

姚志强

（晋能控股煤业集团晋华宫矿，山西 大同 037016）

1 工程概况

晋华宫矿位于山西大同，开采大同煤田北东位置，井田内赋存10 层煤，目前矿井主采7-4#煤、11#煤、12#煤，11#煤8709 工作面属于该盘区内最后一个工作面，煤层赋存稳定，煤层厚度2.2～4.5 m，平均3.3 m，煤层倾角1.5°～4.5°，平均3°，煤层整体呈一单斜构造，工作面布置5709 回风巷、2709运输巷，工作面与同煤层8707 工作面相邻，煤柱宽度设计25 m。上部为上煤层7-4#煤8709 工作面。11#煤直接顶为3.3 m 厚的灰黑色炭质泥岩，基本顶为2.2 m 厚的灰白色粗砂岩，直接底为8.2 m 厚的灰白色细砂岩。11#煤8709 工作面距上煤层7-4#煤8709 工作面（开采厚度1.4 m）平均垂距约32 m。根据采掘计划，5709 回风巷将受到上煤层7-4#煤8709 工作面、邻近8707 工作面以及本工作面重复采动影响，巷道极易出现严重的变形破坏现象，巷道维护成为制约工作面快速开采的关键因素。

2 高预应力桁架锚索支护系统原理

锚杆（索）支护具有成本低、劳动强度低、安全性好的优点，成为我国煤矿巷道主要的支护形式之一[1-5]。高预应力桁架锚索支护系统是采用桁架和专用锁具将两根倾斜布置的锚索连接在一起，两根锚索同时施加高预紧力，采用的专用锁具向顶板岩层水平方向和竖直方向形成一定的挤压约束力，促使锚固区岩层处于多向挤压。高预应力桁架锚索支护系统原理见图1，该系统以巷道肩角深部坚硬稳定岩层作为锚固承载区域，高预紧力通过设置的同轴式连接紧缩器对拉预紧，使其在巷道顶板形成多向预应力，巷道围岩应力得到明显改善。……