21112综放工作面整体支护设计的研究与分析

方玉翔（河南大有能源股份有限公司千秋煤矿，河南义马472300）

21112综放工作面整体支护设计的研究与分析

方玉翔
（河南大有能源股份有限公司千秋煤矿，河南义马472300）

摘要：通过21112综放工作面上、下巷，煤柱区、沿空掘巷段、实煤体段和工作面切眼采用的不同支护形式，对其在使用过程中产生的压力显现、巷道围岩变化情况、巷道断面变形量等进行比较，通过研究与分析找到矿井不同区域应采用的科学合理的支护形式及参数，做到降低井下支护费用的同时又能保障矿井的安全生产。

关键词：整体支护设计；冲击地压；沿空掘巷；实煤体段̓̓

千秋煤矿面临着顶板、水、火、瓦斯、煤尘及冲击地压灾害的威胁是全国极为罕见的复合型灾害矿井，如何在井下复杂的地质区域内进行安全生产，先支后采是关键，采用何种支护形式及参数就显的尤为重要，通过对21112综放工作面整体支护设计的研究与分析能够很好的解决上述问题，为矿井的安全生产提供有效的技术保障。

1工作面切眼支护设计

21112工作面切眼断面较大，为保证施工的安全采用两次成巷法进行施工，即先掘进西帮的小切眼再对小切眼东帮进行扩刷最终达到设计断面，满足作面安装、生产、通风及运输的需求。

切眼支护采用锚网索＋12#工字钢梯形棚＋液压抬棚＋单体柱、π型梁进行高强度复合支护，锚杆采用Φ22×2500mm右旋螺纹钢锚杆，间排距700×700mm,锚索采用Φ18.7×8000mm钢绞线鸟巢锚索，间排距棚1500×1500mm,棚距为700mm，净高2.775m，底部净宽7.8m,初掘断面积为13.1㎡，后扩断面积为11.03㎡，切眼断面积为24.13㎡。（下附切眼断面支护图）

图1

2工作面上、下巷支护设计

21112工作面上、下巷支护设计采用两种分为：沿空掘巷段和实煤体段，根据巷道所处的不同区域有针对性的进行支护设计。

（1）21112工作面上、下巷沿空掘巷段支护采用锚网+6600型微拱36棚进行联合支护，锚杆采用Φ22×2500mm右旋螺纹钢锚杆，间排距,800×800mm,棚距为800mm，净高：4160，净宽：6600，净断面24.3㎡。

（2）21112工作面上、下巷实煤体段支护均采用锚索网+6600型微拱36棚进行高强度联合支护，锚杆采用Φ22×2500mm右旋螺纹钢锚杆，间排距600×600mm,锚索采用Φ18.7×8000mm钢绞线锚索，间排距棚1500×1200mm棚距为600mm，净高：4160，净宽：6600，净断面24.3㎡。

3煤柱段支护设计

21112工作面煤柱区即工作面停采线以外的区域，该段为全煤巷道又考虑到防灭火工作的需要，进行全断面喷浆，隔绝煤与空气的接触，以防发生煤层自燃的情况。

（1）上巷煤柱区支护采用锚网索喷+6600型微拱36棚进行高强度联合支护，锚杆采用Φ22×2500mm右旋螺纹钢锚杆，间排距600×600mm,锚索采用Φ18.7×8000mm钢绞线锚索，间排距棚1500×1200mm，棚距为500mm，净高：4160，净宽：6600，净断面24.3㎡。

（2）下巷煤柱区支护采用锚网索喷+6317型半圆拱36棚＋防冲支架＋单路液压抬棚进行高强度复合型支护，锚杆采用Φ22×2500mm右旋螺纹钢锚杆，间排距700×700mm,锚索采用Φ18.7×8000mm钢绞线锚索，间排距棚1600×1600mm,棚距为800mm，防冲支架间距（中对中）2400mm,净高：3800，净宽：6317，净断面21.7㎡。

4工作面整体支护设计分析

21112综放工作面整体支护设计是根据巷道所在的不同区域、不同岩层、不用应力和不同条件下进行科学合理的设计，使其能够较好的为井下生产服务，但是在生产实践中也存在以下几点问题，需要在以后的支护设计中得到完善和改进。

（1）21112综放工作面上、下巷道支护断面较大，设计时考虑到巷道变形速度快、又要满足通风和运输需求，但在施工中增大了工人劳动强度，可根据矿井自身要求断面设计控制在18—20㎡内为宜。

（2）沿空掘巷段巷道压力相对较小，在支护设计时可以适当的减小支护密度，在确保安全的前提下节约支护材料费用及成本支出。̓̓（3）往往在施工工作面下巷时，特别是下巷煤柱区巷道变形速度最快，压力显现最为显著，是安全管理的重点，也是支护设计的难点，21112工作面下巷煤柱区支护设计采用锚网索＋6317型36棚＋防冲支架＋液压抬棚的高强度复合型支护，即满足了生产、通风、运输及行人的需求，又保障了矿井防冲治理工作的需要，很好的诠释了强支护理念在冲击地压矿井防治中的重要性，取得了良好的效果，值得在以后的工作面支护设计中进行推广和应用。

（4）工作面切眼净断面29.61㎡，采取两次成巷工艺进行施工，费时费力，在一定程度上制约了工作面提早进行生产，使矿井采掘接替较为紧张。今后在设工作面计切眼支护时可采用新型支护技术，增加支护强度，改善施工工艺，采用大断面一次成巷的方法，缩短切眼的施工时间，为工作面的早日安装及生产提供技术保障。

5结语

通过对21112综放工作面各个区域内不同形式的支护设计进行研究与分析，找到了今后在矿井复杂条件下如何科学合理的选择支护形式和参数的依据及经验，从而更好的为矿井的安全生产提供有力的技术支撑。

参考文献：

[1]东兆星，吴士良.井巷工程[M]，中国矿业大学出版社,2009,7(02).

[2]钱鸣高，石平五，许家林.矿山压力与岩层控制[M].中国矿业大学出版社，2010.9(02).

[3]张华.大采高工作面支架工作面阻力规律研究[J],中州煤炭,2014(03)32-33.

作者简介：方玉翔（1982-），男，河南义马人，助理工程师，现从事煤矿采掘技术工作。