龙煤矿业集团鸡西分公司东海煤矿黑龙江鸡西158175
摘要：东海煤矿五采区随着采深的不断加大，采用综采开切眼一次成巷的施工工艺已无法满足施工要求。经过现场技术人员实践与理论研究，掌握东海煤矿综采开切眼矿压显现规律，总结出深部综采开切眼变形特征，最终确定了深部综采开切眼采用圆弧拱，分次成巷方法，同时进行支护参数优化。经过35层右八开切眼工程实践，取得了良好效果。
关键词：综采；回采巷道；支护技术；矿压显现
开切眼是煤矿采煤工作面相关设备安装并开始回采的场所，其支护的安全稳定对工作面设备安装与顺利回采起着至关重要的作用，东海矿推行综采时供鉴外矿相关经验，开切眼采用矩形断面，拉岩石底一次成巷的施工方法，经过现场应用。开切眼围岩变形量和破裂范围都很大，成巷后不能具备综采安装条件。经过现场技术部门综合分析，东海煤矿矿井垂深达到1000米，矿山压力显现过于明显，开切眼跨度较大，两帮为煤层，顶板为岩层，两帮围岩强度低，受力复杂，巷道围岩所受的压应力、剪应力超过围岩的强度极限，使围岩普遍处于破裂状态。增加巷道围岩控制难度。经研究改变施工方法，采用圆弧拱形断面，分次成巷的施工方法，同时合理选择支护形式与参数。并将用于35层右八开切眼巷道进行实践，取得良好的效果。
1、工程地质概况
东海煤矿五采区35层右八开切眼布置在35煤层中，工作面标高-744—-801m，煤层厚度1.5—1.65m，平均厚度1.6m，煤层倾角为11度左右。煤层顶板为粉砂岩或细砂岩，底板是粉砂岩或中砂岩。35层右八开切眼设计长度200米，综采安装合理断面规格为宽度6.2米，高度2.1米。采用“锚杆+钢带+金属网+锚索”联合支护。
2、巷道围岩破坏机机理
巷道宽度超过5.5m就是大跨度巷道，巷道开挖前岩体处于三向受压应力环境，并处于稳定平衡状态，巷道开挖后，破坏围岩的应力平衡状态，并引起应力重力分布，巷道围岩中的应力状态由原来的三向应力状态转化为二向应力状态，水平应力向顶板岩层转移，垂直应力向两帮煤体转移。随着塑性松动圈的扩展，巷道围岩在应力作用表现为向巷道内位移不断增大。巷道位移分为三个阶段：（1）巷道顶板岩层受到垂直载荷作用，产生弹性变形。（2）顶板两侧承受到较大的水平应力作用，促使巷道顶板产生离层，在水平应力和顶板自重作用下，巷道顶板产生下沉。（3）较大的垂直应力和水平应力作用下，巷道肩角承受的剪应力作用，造成岩体剪胀扩容，促使用顶板下沉。为了保证巷道围岩的稳定，此时计算巷道围岩破坏范围和破坏深度对圆弧拱的拱高确定起决定性作用，同时支护参数选择对巷道围岩稳定起到至关重要的作用。
3、开切眼断面选择及支护参数的选择
3.1开切眼巷道断面选择
3.1.1巷道围岩破坏深度计算
巷道成形后，两帮及顶板将产生一定破坏范围，其中两帮破坏深度C由下式确定：
式中：—巷道周边挤压应力集中系数，按巷道断面形状与宽高比确定；
γ—巷道上方岩层平均重力密度；（取25KN/m2）
经计算的α<2.12m，经上述计算及验算得出结论：切眼内锚索排距1.2m，间距为2m，锚索参数满足锚索间排距校核公式。
4、巷道围岩控制效果
为掌握35层右八开切眼围岩活动规律及支护效果，为今后进一步优化和改进锚网索支护参数提供依据。在35层右八开切眼内每隔50米设置一个表面位移测点以及一个顶板离层测点。通过每天观测一次进行数据记录。总结经验为：巷道成型时，测点位置巷道两帮及顶底的收敛速度较快，随着巷道的不断向前掘进，测点位置的巷道两帮及顶底的收敛速度不断减小，趋近于稳定，两帮表面移近量最大为150mm，贯通后扩面时，初期收敛速度较快，后期趋于稳定，两帮表面总移近量为200mm。两帮变形得到有效控制。
巷道成型时，测点位置巷道顶板浅部及深部离层速度较快，随着巷道的不断向前掘进，测点位置的巷道顶板浅部及深部离层速度不断减小，趋近于稳定。顶板下沉量最大为31mm，贯通后扩面时，初期收敛速度较快，后期趋于稳定，两帮表面总移近量为65mm。可见，采用锚网索联合支护对巷道顶板取得良好的支护效果。
5、结论
（1）采用自然平衡拱能够更好的平衡煤层中围岩稳定差的不利因素，利用拱形均匀受力的特点保证开切眼的稳定。
（2）深井开切眼支护必须注重煤层支护的验算，保证支护很好的控制煤层自稳。
（3）巷道设计时要充分考虑开切眼最大收敛量，保证安装时巷道尺寸。
参考文献：
[1]夏孝够，深井回采巷道围岩变开机理及支护技术研究[D].硕士论文，安微理工大学2006
[2]刘玉文煤巷锚杆支护设计的优化[J].煤炭科技，2001
[3]杨张杰，徐冰峰.复合顶板回采巷道钢带锚网支护的实践[J].江西煤炭科技，1999
作业简介：
尹广明男黑龙江省鸡西人工程师曾任职于鸡西矿业集团东海煤矿五采区技术管理工作