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摘要：开元公司巷道过陷落柱期间，支护普遍采用U型棚作为主要支护方式，该支护方式属于被动的受压支护，但巷道来压或锚索支护强度不合理时，支架的稳定性较差，通过合理的联合支护技术，不仅增强了U型棚的支护强度和稳定性，还提高了巷道的安全性，取得了很好的经济效益。
关键词：过陷落柱；U型棚；联合支护
1 引言
开元公司位于山西省晋中市寿阳县境内，公司所开采的井田交通十分便利，南部有石太铁路、太旧高速公路。井田走向长约为5km，倾向长约为5.5km，井田水平面积达到27.5k㎡。现公司主采煤层有两层，即3号和9号煤层，井田地质条件简单。矿井正常涌水量为140m3/h，最大涌水量达到220m3/h；9#煤层硬度系数f=2.3，煤质为瘦煤、贫煤。
2 工程概况
现主采位于太原组上部的9#煤层，9#煤层位于K4灰岩以上20m左右，煤层厚度在3.55-5.82m，平均厚度为4.93m，矿井南部存在9号煤与8号煤合并、分叉区，煤层厚度变化较大，煤层含夹石在0-4层，其夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩，厚度一般在0.2至4.0米之间，煤层结构较为简单。顶板为泥岩或砂质泥岩，局部为中、细粒砂岩。底板为砂质泥岩、泥岩、局部为粉砂岩或细粒砂岩。本煤层属全分区稳定可采煤层。
试验巷道9713回风巷掘进工作面地面位于石人沟村东南部（已搬迁），黄土丘陵地貌，“U”型沟谷发育，以耕地为主，局部有少量林地；井下北部为9814工作面，东邻9#煤七采区西翼工作面，南靠9713设计工作面，西部为9804已采工作面。
据3#煤3803工作面投影资料与三维地震资料，9713回风预计揭露194#陷落柱，长轴呈北西向，大小117m×65m。
3 支护技术探讨
3.1 陷落柱对巷道影响
陷落柱内巷道顶板充填物多为泥岩、砂岩等混合岩性，且胶结情况差，陷落柱内岩层风化破碎严重，当掘进巷道通过陷落柱时，巷道围岩破碎，稳定性差。同时陷落柱附近可能有隐伏小断层、裂隙、牵引褶曲、煤层倾角变化大等地质构造，在支护不合理或支护强度不够时，很可能会造成顶板冒落、滚帮等事故，严重危害生产安全。
3.2 施工工艺
当陷落柱岩性硬度f≤3时使用掘进机施工，f>3时采用炮掘施工，过陷落柱期间，采用侧装机装矸的方式；支护采用29U型棚、锚索、W钢带、菱形网联合支护，挖柱窝使用风镐施工，岩性较硬时可放小炮。
岩石较硬时，放炮后先进行敲帮问顶处理活矸危石，采用侧装机出矸，在永久支护下将能出的矸出净，然后在永久支护下进行铺联网，两人将帽柱抬立在合理位置，进行临时支护，柱距不大于1米，临时支护必须支设在实底上，底软时必须穿鞋，过陷落柱永久支护采用钢带、锚索配高强度钟形托盘、菱形网，29U型拱棚联合支护。
支护布置方式：锚索、钢带将排距缩小至0.9米，29U型拱棚棚距也设定0.9m。其中，锚索钢绞线规格为φ21.8mm×6200m，菱形网垂直巷道铺设，顶网长边对接并用14#专用联网丝每隔0.1m交叉联一道，如巷帮围岩稳定，不打帮锚杆不挂网，如巷帮围岩破碎则在二牛背上补打一排帮锚杆，并挂一片经纬网。
29U型拱棚支护要求：
1、棚腿应支在柱窝内，柱窝深度不小于10cm。
2、棚梁中要与巷道中心线保持一致，左右偏差不超过5cm。
3、每架棚必须接口严实合缝，迎山有劲，构盘符合规定，卡缆齐全有效。
4、网与网搭接10㎝每间隔10㎝用双股14#连网丝交错连接一道，盘帮钩顶要严实。棚梁与腿搭接长度不小于400mm。卡缆螺丝做防锈处理，棚严禁前仰后翻。
5、29U型拱棚支护紧跟掌头。
3.3 支护效果
9713回风巷过陷落柱支棚段，采用锚索、钢带、网及29U型棚组合支护加固技术，很好的控制了顶帮位移及活矸危石的冒落，保证了巷道围岩的稳定性、完整性，实践也证明该支护方式可保证巷道的安全生产需要，说明该支护设计对于巷道掘进过陷落柱是安全合理的。
通过对比其他巷道29U型棚支护，锚索规格对巷道支护质量也存在较大的影响，采用φ17.8mm×6200m配合支棚时，由于锚索承载能力较小，加之顶板破碎，导致围岩变形严重，巷道顶底板移进量增加，必须后期进行了整巷维护补救，但锚索支护后期维护仍困难，并有多处U型棚受压弯曲，这说明了支U型棚必须配合合理的锚索支护才能在过陷落柱期间发挥更好的作用。
现场实践表明，29U型棚支架具有一定的可缩性，在受到围岩压力时，可以很好的将部分侧向压力转化成垂直压力，将巷道两帮的压力传递至巷道底板，达到一定的减压效果，这种复合支护方式的应用使的过陷落柱支护效果良好，且巷道整修工程量小，缓和了矿井采掘接替紧张，还可以保证巷道安全有效，变形量小，在巷道内不会出现顶板冒落的情况，且断面形状非常稳定，能够很好的满足进风、行人的要求。
4 结论
1、通过陷落柱的巷道，由于揭露的陷落柱内岩石易风化，巷道围岩破碎，使巷道顶板难以支护。故必須采用及时支护，避免巷道顶帮围岩长时间风化而难以维护。
2、通过采用高强度锚索初次支护，加之采用背板、板梁背实棚的顶、帮空隙部分，充分提高顶板的整体强度，很好的控制巷道围岩的变形破坏，保证了巷道的安全使用。
3、通过过陷落柱期间巷道支护加固，很好解决了陷落柱影响范围内巷道破碎围岩的支护难题，且U型棚在支护过程中不会因受压出现倒棚和棚腿内扎等现象。
参考文献：
[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2010.
[2]李振华，徐高明，李见波.我国陷落柱突水问题的研究现状与展望[J].中国矿业，2009（04）.
[3]杨德义，王赟，王辉.陷落柱的绕射波[J].石油物探，2000（04）.
关键词：过陷落柱；U型棚；联合支护
1 引言
开元公司位于山西省晋中市寿阳县境内，公司所开采的井田交通十分便利，南部有石太铁路、太旧高速公路。井田走向长约为5km，倾向长约为5.5km，井田水平面积达到27.5k㎡。现公司主采煤层有两层，即3号和9号煤层，井田地质条件简单。矿井正常涌水量为140m3/h，最大涌水量达到220m3/h；9#煤层硬度系数f=2.3，煤质为瘦煤、贫煤。
2 工程概况
现主采位于太原组上部的9#煤层，9#煤层位于K4灰岩以上20m左右，煤层厚度在3.55-5.82m，平均厚度为4.93m，矿井南部存在9号煤与8号煤合并、分叉区，煤层厚度变化较大，煤层含夹石在0-4层，其夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩，厚度一般在0.2至4.0米之间，煤层结构较为简单。顶板为泥岩或砂质泥岩，局部为中、细粒砂岩。底板为砂质泥岩、泥岩、局部为粉砂岩或细粒砂岩。本煤层属全分区稳定可采煤层。
试验巷道9713回风巷掘进工作面地面位于石人沟村东南部（已搬迁），黄土丘陵地貌，“U”型沟谷发育，以耕地为主，局部有少量林地；井下北部为9814工作面，东邻9#煤七采区西翼工作面，南靠9713设计工作面，西部为9804已采工作面。
据3#煤3803工作面投影资料与三维地震资料，9713回风预计揭露194#陷落柱，长轴呈北西向，大小117m×65m。
3 支护技术探讨
3.1 陷落柱对巷道影响
陷落柱内巷道顶板充填物多为泥岩、砂岩等混合岩性，且胶结情况差，陷落柱内岩层风化破碎严重，当掘进巷道通过陷落柱时，巷道围岩破碎，稳定性差。同时陷落柱附近可能有隐伏小断层、裂隙、牵引褶曲、煤层倾角变化大等地质构造，在支护不合理或支护强度不够时，很可能会造成顶板冒落、滚帮等事故，严重危害生产安全。
3.2 施工工艺
当陷落柱岩性硬度f≤3时使用掘进机施工，f>3时采用炮掘施工，过陷落柱期间，采用侧装机装矸的方式；支护采用29U型棚、锚索、W钢带、菱形网联合支护，挖柱窝使用风镐施工，岩性较硬时可放小炮。
岩石较硬时，放炮后先进行敲帮问顶处理活矸危石，采用侧装机出矸，在永久支护下将能出的矸出净，然后在永久支护下进行铺联网，两人将帽柱抬立在合理位置，进行临时支护，柱距不大于1米，临时支护必须支设在实底上，底软时必须穿鞋，过陷落柱永久支护采用钢带、锚索配高强度钟形托盘、菱形网，29U型拱棚联合支护。
支护布置方式：锚索、钢带将排距缩小至0.9米，29U型拱棚棚距也设定0.9m。其中，锚索钢绞线规格为φ21.8mm×6200m，菱形网垂直巷道铺设，顶网长边对接并用14#专用联网丝每隔0.1m交叉联一道，如巷帮围岩稳定，不打帮锚杆不挂网，如巷帮围岩破碎则在二牛背上补打一排帮锚杆，并挂一片经纬网。
29U型拱棚支护要求：
1、棚腿应支在柱窝内，柱窝深度不小于10cm。
2、棚梁中要与巷道中心线保持一致，左右偏差不超过5cm。
3、每架棚必须接口严实合缝，迎山有劲，构盘符合规定，卡缆齐全有效。
4、网与网搭接10㎝每间隔10㎝用双股14#连网丝交错连接一道，盘帮钩顶要严实。棚梁与腿搭接长度不小于400mm。卡缆螺丝做防锈处理，棚严禁前仰后翻。
5、29U型拱棚支护紧跟掌头。
3.3 支护效果
9713回风巷过陷落柱支棚段，采用锚索、钢带、网及29U型棚组合支护加固技术，很好的控制了顶帮位移及活矸危石的冒落，保证了巷道围岩的稳定性、完整性，实践也证明该支护方式可保证巷道的安全生产需要，说明该支护设计对于巷道掘进过陷落柱是安全合理的。
通过对比其他巷道29U型棚支护，锚索规格对巷道支护质量也存在较大的影响，采用φ17.8mm×6200m配合支棚时，由于锚索承载能力较小，加之顶板破碎，导致围岩变形严重，巷道顶底板移进量增加，必须后期进行了整巷维护补救，但锚索支护后期维护仍困难，并有多处U型棚受压弯曲，这说明了支U型棚必须配合合理的锚索支护才能在过陷落柱期间发挥更好的作用。
现场实践表明，29U型棚支架具有一定的可缩性，在受到围岩压力时，可以很好的将部分侧向压力转化成垂直压力，将巷道两帮的压力传递至巷道底板，达到一定的减压效果，这种复合支护方式的应用使的过陷落柱支护效果良好，且巷道整修工程量小，缓和了矿井采掘接替紧张，还可以保证巷道安全有效，变形量小，在巷道内不会出现顶板冒落的情况，且断面形状非常稳定，能够很好的满足进风、行人的要求。
4 结论
1、通过陷落柱的巷道，由于揭露的陷落柱内岩石易风化，巷道围岩破碎，使巷道顶板难以支护。故必須采用及时支护，避免巷道顶帮围岩长时间风化而难以维护。
2、通过采用高强度锚索初次支护，加之采用背板、板梁背实棚的顶、帮空隙部分，充分提高顶板的整体强度，很好的控制巷道围岩的变形破坏，保证了巷道的安全使用。
3、通过过陷落柱期间巷道支护加固，很好解决了陷落柱影响范围内巷道破碎围岩的支护难题，且U型棚在支护过程中不会因受压出现倒棚和棚腿内扎等现象。
参考文献：
[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2010.
[2]李振华，徐高明，李见波.我国陷落柱突水问题的研究现状与展望[J].中国矿业，2009（04）.
[3]杨德义，王赟，王辉.陷落柱的绕射波[J].石油物探，2000（04）.