煤层回风大巷支护技术研究与应用

王 文

（霍州煤电集团金能煤业有限公司，山西 静乐 035100）

随着我国综合机械化开采技术的发展，矿井的产能不断提高，出现了一批单井产能超过两千万吨的井工开采煤矿。产能的提高以设备的大型化为保障。为满足矿井运输及大型设备的安装要求，大断面煤层巷道越来越多。由于支护方式不合理，煤层大巷掘进后变形严重，有些需要反复维修，不仅增大了支护成本，而且对生产造成了严重的影响[1-4]。因此实现大断面煤层巷道的稳定控制，对煤矿的安全高效生产具有重要意义。

1 工程概况

为加快掘进速度，霍州煤电集团金能煤矿的回风大巷布置在2 号煤层中，沿煤层底板掘进。巷道断面为半圆拱形，规格为5.5 m×4.8 m（宽×高）。2 号煤的厚度为0.6～10.4 m，平均为5.2 m，煤层倾角7°～28°，平均16°。煤层顶底板岩性如图1。

图1 2 号煤层顶底板岩性

2 煤层大巷变形特征

2.1 巷道原支护方式

巷道永久支护为锚网索支护，锚杆规格为Φ22 mm×2400 mm 左旋无纵筋螺纹钢筋锚杆，配球形垫圈，每根锚杆使用两卷Z2835 树脂锚固剂，锚杆间排距为800 mm×800 mm。

锚索为Φ21.6 mm×8200 mm 钢绞线，每排布置5 根锚索，锚索间排距1200 mm×1600 mm，每根锚索使用4 根Z2360 和1 根CK2360 锚固剂，配400 mm×400 mm×16 mm 的托盘。

锚网索支护后对巷道进行喷浆密闭，水泥:沙子:石子的比例为1:2:2，喷浆厚度≥120 mm，分两次喷浆，间隔2 h。

2.2 巷道变形特征

回风大巷掘进断面22 m2，为大断面煤层巷道。巷道掘进后出现剧烈变形，主要变形特征表现为：

（1）巷道顶板有网兜，下沉量大，部分区域顶板下沉量可达1000 mm，锚杆索被拉断，托盘外翻，网兜及金属网撕裂较严重。……