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摘要：结合潞宁煤业公司井下实际，首次开展了扩大在掘工作面支护排距的实验研究，在确保巷道的安全可靠的前提下，提高了掘进速率，取得了较好的经济效益和社会效益。
关键词：大排距支护 锚杆（索） 巷道支护 矿压监测 顶板窥视
潞宁矿的前身是原国营陈半沟煤矿。原有煤矿生产能力为21万吨，在此基础上经过技术改造，目前潞宁矿的生产规模已经达到210万吨。其矿井作业面主要集中在侏罗2#和3#煤层，煤层所在地质条件稳定，适合机械化开采。随着机械化程度的进一步提高，采区间的衔接变得越来越重要。扩大锚网支护巷道支护排距的新举措，是在公司开展提高快速掘进效率活动的上提出来的，在保证安全的前提下，对提高快速掘进效率，降低巷道支护费用方面都具有重要意义。
1 西翼扩区轨道运输大巷的位置及地质情况
位于22106运巷与西翼扩区皮带运输大巷之间，与22106运巷相距58m，与西翼扩区皮带运输大巷相距30m，东北依次为矿井轨道下山、皮带下山、总回风下山巷道，西北、东南为22106、22112综采工作面。
施工巷道2﹟煤层总体为单斜构造，走向N48°，倾向南东，倾角为138°左右，倾角为13°左右，地质结构简单，断层不发育，顶板局部地质发育受古河流冲刷构造，形成褶曲，使煤层厚度变薄，底板连续，顶板有起伏。巷道位置位于2#煤层底板，宽5m，高3.7m，设计断面为矩形。
2 支护方案
巷道采用锚杆、锚网、钢筋梁、锚索和喷射混凝土联合支护。巷道的支护排距最初为1000mm，经参数变更后，支护排距变为1200mm。
2.1 顶板支护
锚杆杆体为φ22mm高强度左旋无纵筋螺纹钢，长为2400mm，杆尾螺纹M24，采用高强度加长螺母作为配套螺帽。采用树脂加长锚固方式，上下分别是一支K2335型锚固剂和一支Z2360型锚固剂。钢筋托梁用φ14mm的鋼筋焊接而成，宽80mm，长4800mm。金属托板采用具有较高强度的拱型钢拖板，其尺寸为120mm×130mm×12mm。顶部防护采用12#铁丝网，具体规格为：网片5400mm×1300mm，网格50mm×50mm。球型垫孔径为24mm。每排6根，排距1200mm，间距900m。锚杆角度为：位于中部的锚杆与顶板成垂直角度，在安设靠近两帮顶角锚杆时，要使其与垂线有20°的倾斜。
2.2 两帮支护
在材料和形式上，上下两帮支护是相同的。锚杆长2400mm，杆体为φ22mm高强度左旋无纵筋螺纹钢，杆尾螺纹M24，采用高强度加长螺母作配套螺帽。采用树脂加长锚固，采用一支Z2360型锚固剂锚固方式。钢筋托梁用φ14mm的钢筋焊接而成，宽80mm，长3300mm。金属托板采用具有较高强度的拱型钢拖板，其尺寸为120mm×130mm×12mm。顶部防护采用12#铁丝网，具体规格为：网片3500mm×1300mm，网格50mm×50mm。球型垫孔径24mm，每排4根，排距1200mm，间距1000m。锚杆角度为：中部2根锚杆垂直煤墙，靠近顶板、底板的一根锚杆与水平线呈20°倾斜，下部锚杆与底板的距离是400mm。
2.3 锚索支护
锚索为φ18.9mm的低松弛预应力钢绞线，长为7300mm，锚固，上下分别采用一支K2335锚固剂和两支Z2360锚固剂；采用高强度钢托盘，尺寸为300mm×300mm×16mm；锁具为OVM15-1；中孔φ20mm；锚索每隔一排安设两根，间距2000mm，锚索距巷帮1500mm，锚索排距2400mm，见下图：
■
3 监测内容与效果分析
3.1 监测内容
①巷道的表面位移：通过监测位移情况，来对围岩运动及变形情况进行跟踪分析，以此作为判断是否影响巷道安全的依据之一。
②顶板离层：利用顶板离层仪对顶部围岩的离层情况进行判断，以便于更准确地掌握围岩活动规律。
③钻孔窥视：通过打孔，采用矿用电子钻孔窥视仪，进行观测，可直观地反映了煤岩体中节理、层理、裂隙等结构面的分布特征与状况，直观反映现有巷道顶板的实际情况。
④围岩的破坏状况：这是判断围岩活动强度的一个指标，主要是监测掘进工作面附近的偏帮及顶板是否完好。
3.2 巷道矿压显现
通过跟踪观测西翼扩区轨道巷的1000m巷道掘进施工情况，收集相关数据并进行系统分析。
①巷道两帮的最大位移量为22mm，其中上帮14mm，下帮8mm，顶板的最大移近量为7mm，以顶板的浅部下沉居多。
②针对巷道内压力大的地方，进行打孔窥视，发现距顶板往上300mm左右，巷道顶板局部岩层存在小部分破碎，节理和裂隙等连续面比较发育，在岩层与岩层的交界面上离层现象不很明显，局部地方，由于煤质软，受采动影响，压力显现。
③在巷道掘进至1000m处，通过定期观测巷道内的顶板离层仪发现，除距工作面20m范围内的顶板离层仪读数有小范围的变化外，其他地点的基本趋于稳定，稳定于4mm左右。主要原因是，距迎头20m范围内，巷道受采动影响，浅部产生微小变化，外侧管读数发生变化；20m以后，由于受采动影响较小，读数基本趋于稳定。
4 结语
①应加强观测，在遇地质构造断裂带、顶板淋水段和煤层变厚区域等困难条件时，要加密或加长锚杆锚索，必要时加套台棚，以确保安全。
②在巷道掘进过程中，要强化施工质量，严格按照设计要求实现相关指标，避免出现巷道超高超宽。要保证锚杆支护符合设计要求，并且要经常进行检查，对失效锚杆必须及时补锚。同时，要加强支护材料（锚杆、锚索、托盘、锚固剂）的验收，确保支护效果。
③采用扩大支护排距提高快速掘进率，一般每60m节省10排的支护材料，约1.2万元，西翼扩区轨道巷设计全长2600m，总共节约52万元。
④西翼扩区轨道巷的实验表明：在地质条件好、保证安全的前提下，可以适当扩大排距，以提高掘进速度。
参考文献：
[1]李景.关于深巷支护技术的一些探析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（08）.
[2]王晓辉.深部巷道变形损伤因素与支护对策分析[J].价值工程，2010（12）.
[3]朱美君.锚杆支护“三径”匹配的研究[J].价值工程，2010（03）.
关键词：大排距支护 锚杆（索） 巷道支护 矿压监测 顶板窥视
潞宁矿的前身是原国营陈半沟煤矿。原有煤矿生产能力为21万吨，在此基础上经过技术改造，目前潞宁矿的生产规模已经达到210万吨。其矿井作业面主要集中在侏罗2#和3#煤层，煤层所在地质条件稳定，适合机械化开采。随着机械化程度的进一步提高，采区间的衔接变得越来越重要。扩大锚网支护巷道支护排距的新举措，是在公司开展提高快速掘进效率活动的上提出来的，在保证安全的前提下，对提高快速掘进效率，降低巷道支护费用方面都具有重要意义。
1 西翼扩区轨道运输大巷的位置及地质情况
位于22106运巷与西翼扩区皮带运输大巷之间，与22106运巷相距58m，与西翼扩区皮带运输大巷相距30m，东北依次为矿井轨道下山、皮带下山、总回风下山巷道，西北、东南为22106、22112综采工作面。
施工巷道2﹟煤层总体为单斜构造，走向N48°，倾向南东，倾角为138°左右，倾角为13°左右，地质结构简单，断层不发育，顶板局部地质发育受古河流冲刷构造，形成褶曲，使煤层厚度变薄，底板连续，顶板有起伏。巷道位置位于2#煤层底板，宽5m，高3.7m，设计断面为矩形。
2 支护方案
巷道采用锚杆、锚网、钢筋梁、锚索和喷射混凝土联合支护。巷道的支护排距最初为1000mm，经参数变更后，支护排距变为1200mm。
2.1 顶板支护
锚杆杆体为φ22mm高强度左旋无纵筋螺纹钢，长为2400mm，杆尾螺纹M24，采用高强度加长螺母作为配套螺帽。采用树脂加长锚固方式，上下分别是一支K2335型锚固剂和一支Z2360型锚固剂。钢筋托梁用φ14mm的鋼筋焊接而成，宽80mm，长4800mm。金属托板采用具有较高强度的拱型钢拖板，其尺寸为120mm×130mm×12mm。顶部防护采用12#铁丝网，具体规格为：网片5400mm×1300mm，网格50mm×50mm。球型垫孔径为24mm。每排6根，排距1200mm，间距900m。锚杆角度为：位于中部的锚杆与顶板成垂直角度，在安设靠近两帮顶角锚杆时，要使其与垂线有20°的倾斜。
2.2 两帮支护
在材料和形式上，上下两帮支护是相同的。锚杆长2400mm，杆体为φ22mm高强度左旋无纵筋螺纹钢，杆尾螺纹M24，采用高强度加长螺母作配套螺帽。采用树脂加长锚固，采用一支Z2360型锚固剂锚固方式。钢筋托梁用φ14mm的钢筋焊接而成，宽80mm，长3300mm。金属托板采用具有较高强度的拱型钢拖板，其尺寸为120mm×130mm×12mm。顶部防护采用12#铁丝网，具体规格为：网片3500mm×1300mm，网格50mm×50mm。球型垫孔径24mm，每排4根，排距1200mm，间距1000m。锚杆角度为：中部2根锚杆垂直煤墙，靠近顶板、底板的一根锚杆与水平线呈20°倾斜，下部锚杆与底板的距离是400mm。
2.3 锚索支护
锚索为φ18.9mm的低松弛预应力钢绞线，长为7300mm，锚固，上下分别采用一支K2335锚固剂和两支Z2360锚固剂；采用高强度钢托盘，尺寸为300mm×300mm×16mm；锁具为OVM15-1；中孔φ20mm；锚索每隔一排安设两根，间距2000mm，锚索距巷帮1500mm，锚索排距2400mm，见下图：
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3 监测内容与效果分析
3.1 监测内容
①巷道的表面位移：通过监测位移情况，来对围岩运动及变形情况进行跟踪分析，以此作为判断是否影响巷道安全的依据之一。
②顶板离层：利用顶板离层仪对顶部围岩的离层情况进行判断，以便于更准确地掌握围岩活动规律。
③钻孔窥视：通过打孔，采用矿用电子钻孔窥视仪，进行观测，可直观地反映了煤岩体中节理、层理、裂隙等结构面的分布特征与状况，直观反映现有巷道顶板的实际情况。
④围岩的破坏状况：这是判断围岩活动强度的一个指标，主要是监测掘进工作面附近的偏帮及顶板是否完好。
3.2 巷道矿压显现
通过跟踪观测西翼扩区轨道巷的1000m巷道掘进施工情况，收集相关数据并进行系统分析。
①巷道两帮的最大位移量为22mm，其中上帮14mm，下帮8mm，顶板的最大移近量为7mm，以顶板的浅部下沉居多。
②针对巷道内压力大的地方，进行打孔窥视，发现距顶板往上300mm左右，巷道顶板局部岩层存在小部分破碎，节理和裂隙等连续面比较发育，在岩层与岩层的交界面上离层现象不很明显，局部地方，由于煤质软，受采动影响，压力显现。
③在巷道掘进至1000m处，通过定期观测巷道内的顶板离层仪发现，除距工作面20m范围内的顶板离层仪读数有小范围的变化外，其他地点的基本趋于稳定，稳定于4mm左右。主要原因是，距迎头20m范围内，巷道受采动影响，浅部产生微小变化，外侧管读数发生变化；20m以后，由于受采动影响较小，读数基本趋于稳定。
4 结语
①应加强观测，在遇地质构造断裂带、顶板淋水段和煤层变厚区域等困难条件时，要加密或加长锚杆锚索，必要时加套台棚，以确保安全。
②在巷道掘进过程中，要强化施工质量，严格按照设计要求实现相关指标，避免出现巷道超高超宽。要保证锚杆支护符合设计要求，并且要经常进行检查，对失效锚杆必须及时补锚。同时，要加强支护材料（锚杆、锚索、托盘、锚固剂）的验收，确保支护效果。
③采用扩大支护排距提高快速掘进率，一般每60m节省10排的支护材料，约1.2万元，西翼扩区轨道巷设计全长2600m，总共节约52万元。
④西翼扩区轨道巷的实验表明：在地质条件好、保证安全的前提下，可以适当扩大排距，以提高掘进速度。
参考文献：
[1]李景.关于深巷支护技术的一些探析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（08）.
[2]王晓辉.深部巷道变形损伤因素与支护对策分析[J].价值工程，2010（12）.
[3]朱美君.锚杆支护“三径”匹配的研究[J].价值工程，2010（03）.