厚软弱顶板岩层巷道围岩控制技术研究与应用

刘小军

（华阳新材料科技集团有限公司，山西 阳泉 045000）

以井工开采为主的煤矿，需要掘进大量的地下巷道，保证巷道在服务期内的稳定直接关系到煤矿的安全高效开采［1-2］。当巷道掘进揭露赋存较厚、岩性软弱的顶板岩层，采用普通的锚网索支护时，锚杆锚固在破碎围岩区域；而由于厚软弱顶板岩层使锚索无法锚固至基本顶稳定岩层，易出现顶板整体性下沉现象，从而诱发巷道灾变型失稳［3-5］。为此，本文以新大地公司15303 工作面回风顺槽掘进揭露8.18 m厚的黑色软弱泥岩为工程背景，通过分析厚软弱顶板岩层下巷道围岩变形破坏特征，提出采用高密度锚索进行顶板支护，使锚索形成的压应力区相互叠加并在软弱顶板岩层内形成拱形承载结构，从而实现厚软弱顶板岩层下巷道围岩的稳定控制。

1 工程概况

新大地公司15303 工作面回风顺槽位于井田三采区，水平标高为+979～+1 036 m；东部为已采的15302 工作面，西部为设计未采的15304 工作面，北部为西翼采区大巷，南部与山西运通煤业有限公司（原九京煤矿及井玉沟煤矿）相邻，巷道沿15#煤层顶板掘进。巷道揭露煤层赋存较稳定，煤层厚度在5.00～5.80 m之间，平均煤厚5.52 m，结构简单，煤层节理较发育；直接顶为黑色泥岩，平均厚度8.18 m，性软，断口平坦状，含植物根茎化石；基本顶为黑灰色细砂岩，平均厚度7.82 m，薄层状，水平层理，粉粒结构，块状构造，成份以砂质为主；直接底为砂质泥岩，平均厚度2.80 m，性脆，断口参差状，含丰富的植物化石。15303 工作面回风顺槽设计断面为矩形断面，掘进宽度5.2 m，掘进高度4.2 m。……