【摘要】淮北礦業(yè)集團童亭礦位于淮北平原中部，礦井于1989年11月30日正式投產，設計能力90Mt/a。自2005年至今已施工錨桿支護巷道近萬米，通過摸索、實踐、總結，目前初步形成一套適應各類條件的巷道施工經驗，但S1073、S10711、8212工作面均屬于錨桿支護沿空留巷施工。對于技術管理人員來說是一個新的挑戰(zhàn)，經過大家的共同努力，制定出“錨帶網”配合錨索聯(lián)合支護的施工方法，取得比較令人滿意的效果。
1工程概況
S1073工作面位于S107采區(qū)淺部，根據(jù)已施工的S1077風巷和S1071機巷及周邊鉆孔資料分析，該面內煤層結構簡單。煤厚平均在3.6米左右，黑色條痕，褐黑色，塊狀，半亮型煤，玻璃光澤。該面煤層傾角為5°～16°，平均9°左右。
S10711工作面位于S107采區(qū)東部，本面煤層呈單斜構造，煤層傾角變化在5～14°之間，煤層走向與機、風巷近垂直。該面可能存在較多的小斷層，對正常掘進施工將造成一定的影響。
8212工作面位于82下采區(qū)，。根據(jù)回采完畢的8210與8412工作面及周圍鉆孔資料分析，該面呈單斜結構，煤層厚度變化較大，最小0.2米，局部因原始沉積作用無煤：最大2.7米，平均在1.6米左右，煤層結構復雜，普遍含一層夾矸，局部含多層夾矸。煤質為黑色，塊狀，半亮型。該面煤層傾角為10°～18°，平均14°左右。
2沿空留巷支護設計
2.1圍巖支護載荷計算
留巷巷道頂板載荷有直接定跨落帶懸?guī)r重量與老頂裂隙巖梁的附加載荷組成。根據(jù)數(shù)值模擬分析，工程類比和理論計算，頂板載荷為直接頂載荷與老頂載荷之和，直接頂載荷為其本身的重量老頂?shù)妮d荷以直接頂載荷的倍數(shù)估算，則頂板載荷可按如下公式Q=(4~8)M*r估算確定。取M=3.8m，r=2500KN/m3，則Q=(0.38~0.76)MPa沿空留巷頂板懸梁載荷強度為最大0.76Mpa。
2.2沿空留巷方案優(yōu)化
根據(jù)計算S1073、S10711、8212工作面兩巷頂板載荷強度最大為0.76MPa。而目前錨帶網支護系統(tǒng)，支護強度具有0.5~0.7MPa(測試計算)；所以還需靠提高圍巖自身強度或采用補強支護使圍巖形成結構體滿足圍巖載荷要求。經分析論證，確定巷內錨帶網支護，錨索加強支護，提高支護整體性既充分發(fā)揮圍巖自身承載能力又及時提供支護抗力，從而保證頂板穩(wěn)定性。
3巷道變形規(guī)律分析
3.1觀測儀器
巷道變形觀測儀器有：KHC測桿、DYS頂?shù)装迨諗克俣葍x；圍巖深部位移觀測使用WBY-10圍巖多點位移計；巷道頂板離層動態(tài)狀況使用LBY-3型頂板離層指示儀。
3.2觀測方法
1)巷道表面收斂觀測。兩巷從開口施工每40-50m設一組觀測站。距迎頭50m內每班觀測一次，50m外每天觀測一次，穩(wěn)定后每周觀測一次，若巷道出現(xiàn)特殊情況，及時匯報并繪制巷道素描圖。2)巷道圍巖深部位移觀測。在機巷和風巷頂板各打三個孔。每個測孔布置三個測點，分別是深基點、淺基點合在深淺基點中間的中基點(深基點據(jù)孔口大于7m，中基點距孔口4m，淺基點距孔口3m)。測站距掘進頭50m之內每天觀測一次，其余每周觀測一次。3)巷道頂板離層量觀測。在機巷和風巷中，每隔50m沿巷道中心線安設1套離層儀。每個測控布置兩個測點，1個深基點，1個淺基點。其中深基點設置在頂板巖層中距孔口大于5m，淺基點距孔口2.8m。根據(jù)頂板離層儀設計位置，當頂板暴露后立即安裝頂板離層儀，安裝孔距掘進頭距離1~2m。測點距掘進頭50m內每班觀測一次，其余每天觀測一次。
3.3觀測結果及分析
1)巷道掘進期間觀測結果。掘進期間S10711風巷兩幫最大位移速度為20mm/d，相對累計最大移近量為90mm，相對累計頂板最大移近量為65mm。S1073機巷、風巷兩幫最大位移速度為25~30mm/d，相對累計最大移近量為120mm，相對累計頂板最大移近量為100mm。8212機巷、風巷兩幫最大位移速度為30~35mm/d，相對累計最大移近量為260mm，相對累計頂板最大移近量為160mm。2)觀測結果分析。在巷道掘進期間分為三個階段：圍巖運動劇烈期、圍巖運動平衡期和圍巖運動穩(wěn)定期。在圍巖運動劇烈期，圍巖變形明顯，錨桿承載迅速增加，兩幫移近速度增加，時間約為巷道掘后至15d；在圍巖運動平衡期，圍巖變形開始緩和，兩幫移近速度減小，錨桿受力逐步平衡，時間約為15~60d；在圍巖運動穩(wěn)定期，即巷道在掘后60d后，圍巖運動基本處于穩(wěn)定，變形量很小，變形速度和錨桿基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。
4技術效果與經濟效益
孤島面沿空窄煤柱巷道掘進前，上覆巖層已基本穩(wěn)定，所以掘進時不會對上覆巖層造成很大破壞，掘巷所引起的擾動只是小范圍的調整，不會影響到上覆巖大結構的穩(wěn)定?；夭上锏涝诠聧u工作面開采過程中由于受采空區(qū)合本工作面超前支撐壓力的疊加作用，巷道的表面位移量和位移速度急劇增加，圍巖變形比較嚴重，塑性破壞區(qū)范圍明顯大于掘進期間。因此支護形式優(yōu)先選用高強錨帶網索聯(lián)合支護。
利用先進技術手段和方法，科學總結和分析沿空孤島留窄小煤柱巷道的礦壓顯現(xiàn)特征和規(guī)律，建立適合沿空孤島留窄小煤柱巷道變形特征的新型支護系統(tǒng)。應用先進的支護理論和支護技術，進一步推廣使用高強錨干和深孔錨索技術，增加巷道施工科技含量。錨桿支護技術在沿空留窄小煤柱在S1073、S10711、8212工作面安全成功應用，表明錨桿支護技術在沿空孤島留窄煤柱中技術上是可行的，在實踐上是成功的，效益上是可觀的。
錨桿支護技術的應用減輕了工人勞動強度，提高單進，并消除復雜困難、危險的掘后修復工作。簡化了綜采工作面端頭支護，省掉替棚工序，為回采、運輸提供了良好的作業(yè)場所，為高產、高效創(chuàng)造了條件。
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