立体交叉巷道掘进、支护工艺改进方案与应用

刘建君

（晋能控股煤业集团公司，山西 大同 037001）

1 概述

塔山煤矿三盘区2305 顺槽设计长度为2 600 m，规格为宽×高=4.5 m×3.1 m，巷道沿山西组2#煤层掘进，煤层平均厚度为3.05 m，采用综合机械化掘进工艺，截止2020年3月7日巷道已掘进1 400 m。

2305 顺槽原支护设计为：顶板主要采用“锚杆（索）+金属网”联合支护，顶板锚杆长度为2.5 m，直径为22 mm，每排布置5 根，排间距为1.0 m；顶板锚索长度为5.3 m，直径为17.8 mm，每排布置3根排距为1.5 m，间距为3.0 m，金属网采用棱形网，网格为50 mm×50 mm，规格为长×宽=6.0 m×2.0 m，见图1。

图1 2305 顺槽原顶板支护断面

2305 顺槽掘进至1 426 m 将进入2#三盘区皮带巷下方，见图2。两巷顶-底间距为2.0 m，交叉段长度为5.0 m；且两巷顶-底间岩体主要以炭质泥岩、砂质泥岩为主，岩层整体稳定性较差。

图2 2305 顺槽平面布置

由于巷道掘进至1 426 m 处时两巷顶—底间距为为2.0 m，若采用掘进机一次性成巷掘进工艺，在应力作用下很容易导致顶板垮落，而且传统锚杆（索）支护在过巷段无法达到高强度支护效果，不利于顶板安全维护，故而在交叉段改用分层爆破施工工艺，并改用“穿层锚索+工字钢棚”联合支护技术。

2 过巷段分层爆破施工工艺

1）巷道从1 400 m 处首先采用掘进机以5°下山掘进，掘进长度为23 m（1 423 m 处），巷道下山掘进到位后保证2305 顺槽与2#三盘区皮带巷之间顶-底间距达到3.5 m。

2）巷道掘进至1 423 m 处及时将工作面永久支护施工到位，并对巷道采用分层爆破施工[1]，巷道分为两个分层断面，下段面规格为宽×高=4.5 m×2.0 m，上断面规格为宽×高=4.5 m×1.1 m。

3）巷道下断面采用光面爆破施工工艺，共计布置28 个爆破钻孔；其中：掏槽孔4 个，孔深为1.6 m,单孔装药量为1.2 kg，辅助孔10 个，孔深为1.4 m，单孔装药量为0.9 kg，周边孔14 个，孔深为1.4 m，单孔装药量为0.9 kg；……