長短錨索組合在厚煤層運輸順槽支護應用

張 行

（陜西彬長胡家河礦業(yè)有限公司，陜西 長武 713600）

1 概況

陜西彬長胡家河煤礦開采4 號煤層，賦存穩(wěn)定，厚度12.8～27 m，平均厚度約23 m。正在布置的401106 工作面北側為401105 綜采工作面（已經回采結束），南側為401107 綜采工作面（未采），西側為401 盤區(qū)三條盤區(qū)大巷保護煤柱，東側為401 盤區(qū)與小莊井田的邊界煤柱。煤層直接頂為砂質泥巖，厚1.7～8.5 m，巖石飽和抗壓強度0.6～25.8 MPa；直接頂為中砂巖，厚度10.2～20.0 m，其飽和抗壓強度為6.7～17.2 MPa；偽底為厚0.6 m 左右的泥巖；直接底為厚3～5 m 泥巖。

401106 工作面運輸順槽總設計長度2 697.8 m，斷面為矩形，凈寬5.4 m，凈高3.4 m，凈斷面為18.36 m2；掘寬5.6 m，掘高3.7 m，掘進斷面為20.72 m2。

2 長短錨索組合使用方案

401106 工作面運輸順槽過DF6 斷層時采用全錨索支護，頂部采用長7.1 m、短3.5 m 錨索聯合支護，短錨索配合W 鋼帶使用。幫部采用3.5 m 短錨索支護。圖1 為過斷層全錨索支護斷面圖，圖2 為過斷層支護平面圖。具體支護參數[1-7]如下：

圖1 過斷層全錨索支護斷面圖

圖2 過斷層全錨索支護平面圖

（1）頂板短錨索支護

錨索規(guī)格為Φ15.24 mm×3500 mm 鋼絞線錨索，間排距700 mm×800 mm，每排施工8 根，配套使用150 mm×150 mm×12 mm 碟形托盤，每根錨索配用1 支K2360 和1 支Z2360 樹脂錨固劑，單根錨索預應力不小于120 kN。鋼帶采用八孔W 型，規(guī)格5100 mm×280 mm×3 mm，孔間距700 mm。錨索外露150～250 mm，錨索鎖具施工完后，用500 mm 長8#鐵絲在鎖具下方鋼絞線位置纏繞至少4 圈，然后固定到鋼筋網上，防止鎖具退錨后掉落下來傷人。

（2）頂板長錨索支護

錨索規(guī)格為Φ21.8 mm×7100 mm 鋼絞線，按“5-5”矩形布置，間排距為1300 mm×800 mm。每根錨索配用1 支K2360 和2 支Z2360 樹脂錨固劑。托盤采用300 mm×300 mm×16 mmQ235 鋼板，配套導向環(huán)。錨索外露150～250 mm，錨索鎖具施工完后，用500 mm 長8#鐵絲在鎖具下方鋼絞線位置纏繞至少4 圈，然后固定到鋼筋網上，防止鎖具退錨后掉落下來傷人，錨索預應力不小于200 kN。

（3）鋼筋網鋪設

頂部鋪設單層Φ6 mm 金屬網，網幅尺寸為900 mm×1700 mm，網格為100 mm×100 mm，搭接100 mm，采用16#雙股鐵絲將頂網與幫網隔孔相連。網要規(guī)范布置和搭接，同位網格與中心一致。

（4）幫部短錨索支護

采用錨索配合異形鋼帶網支護，幫部第1、3、5 根錨索規(guī)格為Φ21.8 mm×3500 mm 鋼絞線錨索，配套使用300 mm×300 mm×16 mm 碟形托盤；幫部第2、4 根錨索規(guī)格Φ15.24 mm×3500 mm 鋼絞線錨索，配套使用180 mm×180 mm×12 mm 碟形托盤，間排距800 mm×800 mm。兩幫每側每排布置5 根，每根錨索使用1 支K2360 和1 支Z2360 樹脂錨固劑，單根錨索預應力不小于100 kN。幫部每側每排各布置1 根1000 mm×80 mm×4 mm 型兩孔和1 根1800 mm×80 mm×4 mm 型三孔異形鋼帶。錨索外露150～250 mm，錨索鎖具施工完后，用8#鐵絲在鎖具外側鋼絞線位置纏繞至少4 圈。

3 支護效果

為檢驗401106 工作面運輸順槽采用全錨索支護方案后的效果，在運輸順槽1800 m 和2000 m 各布置1 個測點來監(jiān)測巷道頂板下沉量、底鼓量和兩幫收縮量，觀測周期為60 d，頻率為5 d/次。圖3為測點1 和測點2 巷道表面位移監(jiān)測結果。

由圖3 可知，通過2 個月的圍巖監(jiān)測，測點1和測點2 圍巖變形趨勢總體保持一致，在1 個月后頂板下沉量、底鼓量和兩幫變形量都開始趨于穩(wěn)定。頂板最大下沉量為160 mm，底板底鼓量最大為96 mm，兩幫收縮量最大為170 mm。

圖3 巷道表面位移監(jiān)測結果

4 結論

在采用全錨索支護方案后，增強了巷道圍巖整體性，圍巖變形量得到有效控制。長短錨索的組合使用，便于提高現場施工效率，保證了圍巖變形的有效控制和運輸順槽安全施工。