复杂地质条件巷道快速掘进及支护系统的研究

秦艳峰

（汾西矿业柳湾煤矿，山西 孝义 032300）

引言

随着矿井采掘深度的增加，煤岩回采时受到瓦斯涌出、地质构造以及地应力等的影响越来越明显，同时回采巷道掘进时受煤壁片帮、底鼓等的影响更为明显[1～3]。现阶段，虽通过推广综掘机在一定程度上提升了巷道掘进进尺，但是地质条件复杂、掘进及围岩支护效率低等问题在一定程度上制约着综掘巷道掘进效率，矿井普遍面临采掘接替紧张局面[4]。因此，如何实现复杂地质条件下巷道快速掘进及支护成为矿井生产过程中需要解决的现实问题[5-7]。

1 工程概况

山西某煤矿35061 巷为3506 综采工作面胶带运输顺槽，巷道沿着3 号煤层底板掘进，设计掘进长度为3 629.7 m，矩形断面，巷高×巷宽=3.8 m×5.4 m。根据前期物探资料显示，巷道掘进至580 m 时呈一向斜构造，在构造影响区内煤岩体破碎，给巷道正常掘进带来一定的影响。

3 号煤层厚度介于2.75～5.68 m 之间，平距4.2 m，赋存较为稳定，煤层倾角2°～6°，硬度2～5，顶底板岩层以砂岩、泥岩为主。35061 巷正常掘进期间瓦斯涌出量为3.53 m3/min。

2 快速掘进系统的应用

2.1 系统结构

采用的快速掘进系统结构如图1 所示，包括掘锚一体机、可转载锚杆机、自移式机尾、通信系统等。系统内各组成部件联动完成破煤（岩）、转载、支护以及除尘等各项工作。在采用的掘锚一体机上随机布置有6 台锚杆钻机，可显著提升巷道支护效率，具体快速掘进系统技术参数见表1。

图1 快速掘进系统结构示意图

表1 快速掘进系统技术参数

2.2 胶带顺槽支护

快速掘进系统沿着35061 巷中心掘进，采用锚网索支护对巷道围岩进行支护。……