摘要：随着我国的经济在快速的发展，井下巷道支护质量的高低是整个矿井生产作业活动能否正常、持续、高质开展的必要前提，特别是对于掘进巷道而言，掘进施工对巷道造成的影响要求巷道支护方式与工艺必须充分贴合矿井地质实际，从而保障掘进作业面的施工安全，这也是整个矿井实现长久可持续发展所必须的关键前提。
关键词：矿井；掘进施工；支护设计；临时支护
巷道掘进托顶煤施工是掘进过程中安全要求较高、施工难度较大、安全隐患突出的工程之一，为保证施工期间的安全，选择合理的超前支护方式、支护方案和顶板加固方案尤为重要。锚网锚索联合支护作为一种常被使用的主动支护，在煤矿井下掘进过程中比较常见，该支护需要结合顶板岩性和掘进巷道规格进行合理选择施工参数，这样才能做到支护强度达到要求，从而保证安全高效掘进。
一、巷道断面设计?
鉴于25303运输巷巷道布设是沿着煤层顶板掘进布设，因此选取两帮平行的梯形作为巷道断面形状。同时25303运输巷掘进方向左帮安装DSJ100/36/2*45型皮带，皮带宽1.0m，皮带离帮的安全间隙为0.6m，右边人行侧铺设轨道，轨间距为0.7m，轨道与皮带机头的安全间隙为0.8m，人行道宽度0.9m。基于上述分析，可确定材料运输巷掘进宽度为设备宽度（1.0m）+人行道宽度（0.9m）+皮带与帮和皮带与轨道安全间隙（1.4m）+轨道宽度与轨道间距（0.7m）=4.0m。因此，所以巷道毛宽4.2m、净宽4.0m。此外，由于工作面供风选用直径为0.6m的阻燃风筒，且风筒距顶板0.4m，与皮带架的安全间隙为0.5m，皮带架高度为0.8m，巷道高度为2.3m，由于煤层顶底板倾斜，掘进时为保证巷道底板平整，左帮为煤层厚度，右帮拉底后与左帮保持水平，顶板沿煤层顶板掘进，高度保证轨面到巷道中心顶板距离不少于2.6m，巷道中心高度不低于2.8m。再综合考虑工作面采用55kW无极绳绞车运输物料，为确保运输安全、有效，最终确定材料运输巷掘进毛宽4.2m，毛高2.8m，毛断面积11.76㎡；净宽4.0m，净高2.6m，净断面积10.4㎡。
二、工程概述
25303作业面主采煤层为5#煤，属稳定可采薄煤层,油脂光泽,煤岩类型为光亮型，煤质类型为气肥煤，煤层结构简单。煤层最大厚度2.3米，最小1.87米，平均厚度2.05米。本工作面内煤层为单斜结构。巷道直接顶为3.53m粉砂岩，老顶为2.51m细砂岩，直接底为1.74m细砂岩，老底为7m粉砂岩。
三、巷道永久支护设计
3.1支护形式分析
25303运输巷5#煤层顶板为砂岩，局部顶板破碎，有断层带，为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于老顶坚硬岩层中，需采用锚索做加强支护。根据5#煤其他采区掘进巷道的矿压观察数据及支护经验，初步确定25303运输巷掘进工作面巷道为两帮平行梯形断面，采用锚杆+网+钢带+锚索联合支护。
3.2根据5＃煤实际情况，结合以往支护经验，设计本工作面支护参数如下：
1、顶锚杆
顶锚杆采用φ22mm的高强度左旋螺纹钢锚杆，长度2.0m；钻孔直径为φ28mm，顶钢带选用φ14mm的A3圆钢制成的梯子型钢带，钢带长4.0m，使用金属托盘，配合金属网护顶，要求钢带压双网。顶锚杆布置5根，锚杆间排距950×900mm，预紧力矩大于100N.m,锚固力大于130KN。
2、帮锚杆
帮锚杆采用φ16×1900mm的钢筋锚杆，钻孔直径为φ28mm，使用金属网和铁托盘，每帮垂巷各布置三趟，间排距900×900mm,矩形布置，同时与顶锚杆对应，上下锚杆分别上、下挑15°，预紧力矩大于100N.m，锚固力大于50KN。
3、锚索
锚索使用φ15.24mm的低松弛预应力钢绞线，长度8米，钻孔直径φ27,使用长度2.4米的14＃槽钢做钢带，托盘为200×80×20mm的钢板，在槽钢与铁托盘之间加垫木托盘，木托盘规格为220mm×90mm×50mm（长×宽×厚），材质为硬杂木；在木托盘中间设计锚索孔，直径为20mm，居中布置。锚索双趟迈步布置，锚索距两帮1.8米，组距4米（中至中），预紧力大于150KN，锚固力大于200KN。
4、锚固剂
顶、帮锚杆每孔使用Z2350、S2350树脂锚固剂各一卷，锚索每孔使用Z2350、S2350树脂药卷各两卷。
5、金属网
顶网使用棱形金属网，规格为4500×1100mm，网间搭接不小于100mm，连接间距小于300mm，帮网为2800×1100mm,连接间距小于300mm，帮网铺设时长边垂巷铺设。
3.3锚杆安装工艺
1、顶锚杆操作要求：打好顶眼后冲孔，然后用锚杆把一卷S2350和一卷Z2350药卷轻轻送入眼孔，用锚杆机边推进边搅拌，时间约30秒。然后上托盘紧螺母，紧螺母应在搅拌后1～2分钟进行。
2、帮锚杆操作要求：打好帮眼后冲孔，然后用锚杆把一卷S2350和一卷Z2350药卷轻轻送入眼孔，用风钻边推进边搅拌，时间约30秒。然后上托盘紧螺母，紧螺母应在搅拌后1～2分钟进行。
3、锚索操作要求：打好顶眼后冲孔，然后向孔内放入二卷S2350和二卷Z2350药卷，药卷要放在钢绞线正顶上，然后用钢绞线轻轻将药卷送入孔底，搅拌头上的两个螺丝必须上紧，然后用锚杆机边搅拌边推进，搅拌时推力要恒定，注好后用锚杆机顶锚索一会儿（约3分钟），然后卸下锚杆机及搅拌头，15分钟以后上槽钢，然后用千斤顶拉紧锁具，锚索安装完毕1小时内涨拉，预紧力必须达到150KN以上，锚固力必须达到200KN以上，不合格的必须及时重打。
四、巷道临时支护设计
25303运输巷临时支护选用悬吊两根3m长14#槽钢作为前探梁进行临时支护。具体形式如下：a)前探梁的制作。选用两根3m长14#槽钢作临时支护，每根14#槽钢里面套有1根12#槽钢（可伸缩使用），使用前探梁时，每根前探梁用2个吊卡安装在顶板上，并用销子在每个吊卡上卡住前探梁，在2根前探梁上架设棚板使其严密接顶，并随工作面掘进及时超前支护；b)掘进一循环进度后，操作人员站在永久支护下，用长不小于2.5m的长柄工具处理干净顶帮的活矸（煤），并进行敲帮问顶，确保无问题后，人员站在永久锚杆支护下，准备连一片顶网，顶网联好后，在紧靠煤头选2排锚杆上好吊卡，移动前探梁到位，施工人员及时顶起网，前移前探梁，并用前探梁托起1根钢带，前探梁上及时用2.5m的木板梁横架在2根前探梁上维护顶板，按中线调整好钢带位置，板梁与前探梁和顶板之间用木楔背紧。
结论：
(1)根据验算之后所确定的顶帮锚杆参数,对于合理选择施工材料起到了基础性作用,同时根据施工参数要求进行现场施工时,对于维护顶板和控制巷道成型也起到了基础性作用,进而保证了掘进巷道的安全生产。(2)结合5#顶顶板特征,对于确定的施工参数和施工材料对矿区可采煤层2#、7#和9#起到了指导性作用。（3）用施工参数来指导施工技术，对于促进现场安全管理做到了技术保障和技术支撑，并且在现场施工中遇到的问题可以促进施工技术上不断优化和完善。
参考文献：
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