西曲矿近距离煤层采空区下巷道支护的优化

冯琦勇

（西山煤电（集团）有限责任公司西曲矿，山西 古交 030200）

西曲矿4#煤层与上覆2.3#煤层的层间距较小，平均4.5～10 m，属近距离煤层[1-2]。4#煤工作面两巷一般布置在2.3#煤层采空区下，巷道掘进期间，通常采用锚棚联合支护的方式，存在安全系数低、井下作业人员劳动强度大、掘进工效低、支护材料消耗大[3]等方面的问题。通过数值模拟、工程类比的方法[4-5]，提出了采用纯锚支护的方式替代锚棚联合支护思路，巷道断面由梯形断面改为矩形断面，优化了原支护方案，并在14305工作面正巷进行了试验，取得了良好的效果。

1 概况

14305工作面盖山厚度约为167～245 m，平均厚度207 m，工作面位于南三与北一盘区交界处，西南部为14301采空区及其空巷，西部为14302采空区，北部与东部由于煤层变薄而未开采。工作面上覆12315、12316工作面采空区，层间距4.5～10 m。

14305工作面正巷设计长度414 m，副巷设计长度378 m，切眼设计长度200 m。14305工作面主采4#煤，该煤层为中厚煤层，煤层厚度2.67～3.25 m，平均厚度2.80 m，巷道跟顶掘进，正巷内错10 m布置在2.3#煤采空区下，如图1。14305工作面于2020年7月3日开始掘进，2020年12月20日构成工作面，2021年2月2日开始回采，截至4月5日，工作面已安全推进96 m。

图1 14305工作面布置图

2 原支护方案

正巷原断面采用梯形断面，上口净宽3 m，下口净宽4 m，净高3 m，断面积10.5 m²，如图2。支护参数如下：顶锚杆间排距1000 mm×1000 mm，锚索间排距2000 mm×3000 mm，棚距为1 m，盘帮勾顶为盘六勾六，锚杆规格为Ф20 mm×2400 mm的螺纹钢锚杆，锚索规格为Ф21.6 mm×4200 mm的钢绞线。

图2 原支护方案（单位：mm）

原支护存在的问题：巷道掘进期间，掘进效率低下、作业人员劳动强度大、耗材成本高；……