跨上山开采下煤层工作面回采巷道控制技术

摘要：为了研究跨上山开采下煤层工作面回采巷道控制技术，本文以贵州松河煤业发展有限责任公司采一区11122工作面11122回风巷背景，提出分区支护巷道的方案，工程实践验证了该方案的安全性和科学性，希望可以给类似条件下的巷道提供借鉴。

关键词：跨上山开采；分区支护；锚杆索协同控制 0.引言

由于我国煤矿在煤炭开采的过程中，大多数采用的是分区式上山或下山两侧跳采的方法，因而在开采的过程中就会遇到工作面过上下山开采的难题，为确保煤矿过上山连续开采在生产过程中的安全。因此，生产过程中就必须采取科学、合理、有效的方法。

1.工程背景

贵州松河煤业发展有限责任公司采一区11122工作面布置在采一区1580轨道石门以东，为该矿12#煤层首采工作面，为了避开断层的影响，采用变宽度工作面布置。工作面走向长约0m，里段工作面倾斜长约94m，外端长约201m。为了避免综采工作面搬家，提高采煤工效和煤炭回收率，采一区11122采面回采过程中，采用跨越11152回风斜巷的连续回采方法，工作面布置图如下图1所示。

图1 工作面布置图

2.11122回风巷支护方式

11122回风巷，沿煤层顶板掘进，断面尺寸为4.5m×3.5m。由于11122回风巷要跨越11152回风斜巷，下部煤层开采会对井界外上部煤层产生采动影响，使上部未采煤层产生裂隙、塌陷等。在经过11152回风斜巷时，11122回风巷围岩破碎、变形严重；过了这一段以后，巷道围岩变形趋于正常。因此，在巷道支护参数设计时需对11122回风巷进行分区支护设计。将11122回风巷分为正常段和影响段（受下方11152回风斜巷影响），采取不同的支护形式，达到既安全又节约支护材料的目的。 2.1 正常段支护方式

在不受下方11152回风斜巷影响时，采用锚杆+锚索+金属网支护方案。具体支护参数为：

断面 层位 帮锚杆 预紧力

宽×高：4.5×3.5m 沿煤层顶板掘进

ø20×2000mm高强锚杆，间排距：800×800mm 260N•m

顶板锚杆 ø20×2000mm高强锚杆，间排距：800×800mm 锚杆托盘 规格为：长×宽×厚=0.13m×0.13m×0.01m铁托盘

顶锚索 ø17.8×6300mm，间排距：2000×2000mm

锚索托盘 规格为：长×宽×厚=0.3m×0.3m×0.01m铁托盘 锚固方式 锚杆索锚固方式：树脂加长锚 锚网

全断面铺设锚网，锚网搭接为0.1m。

2.2 影响段支护方式

在受下方11152回风斜巷影响时，在原有采用锚杆+锚索+金属网支护方案上，另加棚子支护。具体支护参数为：

断面 层位 帮锚杆 预紧力 顶锚索

宽×高：4.5×3.5m 沿煤层顶板掘进

ø20×2200mm高强锚杆，间排距：800×800mm 300N•m

ø17.8×6300mm，间排距：2000×2000mm

顶板锚杆 ø20×2400mm高强锚杆，间排距：800×800mm 锚杆托盘 规格为：长×宽×厚=0.13m×0.13m×0.01m铁托盘

锚索托盘 规格为：长×宽×厚=0.3m×0.3m×0.01m铁托盘 锚固方式 锚杆索锚固方式：树脂加长锚 架棚 锚网

29#U型钢架棚支护，下宽×中高=4.5m×3.6m，棚距为1.0m。 全断面铺设锚网，锚网搭接为0.1m。

3.11122回风巷受影响段矿压观测

11122巷道掘出并完成支护后，为了验证支护参数的合理性，矿方担心出现片帮、冒顶

等事故，进行了35天矿压观测，如图2所示。结果如下：1、巷道掘进影响期在10天左右，掘进影响期内顶底移近速度和两帮移近速度特征类似，最大变形速度4.2mm/s。2、10天后（掘进稳定期内）最大变形速度1.5mm/s。3、两帮相对移近量252mm，顶底相对移近量216mm，其中顶板下沉量占顶底相对移近量的85%。4、巷道没有明显底鼓，底鼓平均值小于50mm。

4.3.532.521.510.5005101520观测天数/d25两帮移近速度顶底移近速度移近速度mm/d3035 图2 围岩变形速度图

该段巷道已经回采结束，抵抗住了动压影响，验证了跨上山开采回采巷道的围岩控制原理、支护形式及参数的科学性，可以适应该地质条件，该类型巷道的工程要求。

4.结论

通过对11122回风巷道的分区支护，在未受下方巷道影响下采用锚杆-索-网支护，再受下方影响时采用架棚+锚杆索网联合支护，这样保证了巷道在掘进和回采期间的安全使用。