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摘 要：大同煤矿集团公司忻州窑矿8935工作面回风巷（临空）超前支护范围内，受相邻采空区转移压力和超前工作面压力影响下，整体压力大。已采8933工作面在开采过程中临空巷发生多次冲击地压，给安全生产造成了严重影响。为此，使用两梁两柱混合一梁三柱的特殊超前支护形式，有效的维护了回风巷超前支护空间，降低了冲击地压的影响，为安全生产打下基础。
关键词：冲击地压;特殊超前支护
忻州窑矿8935工作面为西二903盘区的第5个开采工作面。8935工作面煤厚7.5米，共布置5条巷道，分别为进风运输巷（2935巷），回风运料巷（5935巷），中间Ⅰ巷，中间Ⅱ巷，顶回风巷。其中5935巷设计长度为1506m，沿煤层底板布置，与8933面采空区相邻，中间留设20m的煤柱。由于受相邻采空区转移压力的影响，5935巷整体应力较大，顶板及两帮位移嚴重，尤其在工作面回采期间又受工作面超前压力的影响，有发生冲击地压的可能性。所以选取合理的超前支护参数对工作面安全开采至关重要。
1 支护形式
1.1 巷道原有支护。5935巷采用锚杆吊钢带挂金属网和锚索联合支护（详见支护断面图附图），锚栓四排， 排距1000 mm，帮距500mm，杆距1000 mm;顶锚栓规格为Φ=20 mm，L=2000 mm的左螺旋无纵筋螺纹全锚固锚杆， 每根锚杆使用2卷树脂药，一支规格为K2335，另一支为Z2360，锚固长度0.9 m。钢带长度为3.6m，顶板金属网采用规格为4.0×1.2m（长×宽），两帮金属网采用规格为3.7×1.7m（长×宽），网与网搭接为200mm，扣距300mm，并用14#铅丝双股扭接牢固。距巷道两帮1.35米施工两排顶锚索，锚索长L=7.3m，4米3花布置，排距1.3米，在巷道西帮（左帮）施工两排护帮锚索，第一排距顶1.0米，仰角均为30°;第二排距顶2.0m，仰角均为5°，5米3花布置，锚索长L=7.3m，索线外露不大于300 mm，铁托板规格为0.25×0.25m（长×宽）或者0.50×0.50m（长×宽），每根锚索使用3卷树脂药，一支规格为K2335，另两支为Z2360，锚固长度1.5 m。护帮金属网从顶往下铺，护帮锚栓采用三排，最上排距顶600 mm，第二排距顶为1600 mm，第三排距顶为2600 mm，杆距为1.0m，并采用Φ=18 mm，L=2000 mm树脂锚栓固定金属网。
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图一 巷道支护断面图
1.2 回风巷超前支护。以往开采经验表明，工作面回采期间，5935巷在超前于工作面100m的范围内矿压显现明显，绝大多数冲击地压在该范围内发生。针对此情况，超前支护范围为超前于工作面100m范围内，采用四排单体液压支柱支护，其中靠近巷道两帮的两排采用单体液压支柱支0.6m金属顶梁的支护方式，巷中的两排中每排均采用三根单体液压支柱支设一根4.238m长工字钢梁的支护方式，长钢梁与巷道走向一致。防倒防坠采用双股14#铁丝将单体柱与顶梁（包括长钢梁与金属顶梁）扭结牢固，在采用双股14#铁丝将单体柱、顶梁与顶板金属网扭结牢固。
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图二 5935巷超前支护图
2 优点分析
2.1 考虑了巷帮位移对支护的影响，在实践中发现，巷道变形后，有部分区域巷帮因位移太大而将超前支护单体柱挤倒，所以靠近巷帮的两排单体柱均使用一柱一梁，这样当某根单体柱倾倒也不会对相邻单体柱产生影响而发生连锁反应。
2.2 该超前支护协调了巷道顶板变形与支护的关系。实践中发现，临空巷道变形主要是因为相邻采空区的采动压力作用在保护煤柱及巷道顶板上而引起的，在开采过程中发现，巷道变形有时呈现不对称性，即煤柱侧顶板下沉量大于工作面侧顶板，使原来的矩形巷道变形成梯形巷道，所以巷道中间的两排单体液压支柱施设的长钢梁与巷道走向一致，这样巷道变形后钢梁也能与单体液压支柱保持垂直，充分保证支护强度。
2.3 中间两排长钢梁支设后能与原巷道支护钢带形成网状结构，提高对破碎顶板的维护作用。
2.4 巷道变形量大，有时巷宽会缩至2.4m，如果采用垂直巷道走向布置钢梁，若钢梁太长巷道变形后钢梁插入顶板与巷帮接缝取不出来，若小于2.4m则横向布置对4m宽巷道维护效果不好，长钢梁与巷道走向一致很好的解决了这个问题。
3 结语
本超前支护与巷道支护、防冲工作相配套，有效的控制了巷道的变形和冲击地压的发生频次以及冲击强度，解决了有冲击地压危险工作面临空巷的支护难题。
根据综采工作面冲击地压工作面的实际情况，现执行的超前支护形式在支护强度、防治冲击地压、工艺流程等方面在有冲击地压的工作面均优于一梁三柱的支护形式。
使用该支护，西二11#层8935工作面已安全采出煤炭1.32Mt，未发生一次因冲击地压或顶板事故而造影响工作面正常生产的情况，也没有一次伤亡事故发生。
关键词：冲击地压;特殊超前支护
忻州窑矿8935工作面为西二903盘区的第5个开采工作面。8935工作面煤厚7.5米，共布置5条巷道，分别为进风运输巷（2935巷），回风运料巷（5935巷），中间Ⅰ巷，中间Ⅱ巷，顶回风巷。其中5935巷设计长度为1506m，沿煤层底板布置，与8933面采空区相邻，中间留设20m的煤柱。由于受相邻采空区转移压力的影响，5935巷整体应力较大，顶板及两帮位移嚴重，尤其在工作面回采期间又受工作面超前压力的影响，有发生冲击地压的可能性。所以选取合理的超前支护参数对工作面安全开采至关重要。
1 支护形式
1.1 巷道原有支护。5935巷采用锚杆吊钢带挂金属网和锚索联合支护（详见支护断面图附图），锚栓四排， 排距1000 mm，帮距500mm，杆距1000 mm;顶锚栓规格为Φ=20 mm，L=2000 mm的左螺旋无纵筋螺纹全锚固锚杆， 每根锚杆使用2卷树脂药，一支规格为K2335，另一支为Z2360，锚固长度0.9 m。钢带长度为3.6m，顶板金属网采用规格为4.0×1.2m（长×宽），两帮金属网采用规格为3.7×1.7m（长×宽），网与网搭接为200mm，扣距300mm，并用14#铅丝双股扭接牢固。距巷道两帮1.35米施工两排顶锚索，锚索长L=7.3m，4米3花布置，排距1.3米，在巷道西帮（左帮）施工两排护帮锚索，第一排距顶1.0米，仰角均为30°;第二排距顶2.0m，仰角均为5°，5米3花布置，锚索长L=7.3m，索线外露不大于300 mm，铁托板规格为0.25×0.25m（长×宽）或者0.50×0.50m（长×宽），每根锚索使用3卷树脂药，一支规格为K2335，另两支为Z2360，锚固长度1.5 m。护帮金属网从顶往下铺，护帮锚栓采用三排，最上排距顶600 mm，第二排距顶为1600 mm，第三排距顶为2600 mm，杆距为1.0m，并采用Φ=18 mm，L=2000 mm树脂锚栓固定金属网。
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图一 巷道支护断面图
1.2 回风巷超前支护。以往开采经验表明，工作面回采期间，5935巷在超前于工作面100m的范围内矿压显现明显，绝大多数冲击地压在该范围内发生。针对此情况，超前支护范围为超前于工作面100m范围内，采用四排单体液压支柱支护，其中靠近巷道两帮的两排采用单体液压支柱支0.6m金属顶梁的支护方式，巷中的两排中每排均采用三根单体液压支柱支设一根4.238m长工字钢梁的支护方式，长钢梁与巷道走向一致。防倒防坠采用双股14#铁丝将单体柱与顶梁（包括长钢梁与金属顶梁）扭结牢固，在采用双股14#铁丝将单体柱、顶梁与顶板金属网扭结牢固。
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图二 5935巷超前支护图
2 优点分析
2.1 考虑了巷帮位移对支护的影响，在实践中发现，巷道变形后，有部分区域巷帮因位移太大而将超前支护单体柱挤倒，所以靠近巷帮的两排单体柱均使用一柱一梁，这样当某根单体柱倾倒也不会对相邻单体柱产生影响而发生连锁反应。
2.2 该超前支护协调了巷道顶板变形与支护的关系。实践中发现，临空巷道变形主要是因为相邻采空区的采动压力作用在保护煤柱及巷道顶板上而引起的，在开采过程中发现，巷道变形有时呈现不对称性，即煤柱侧顶板下沉量大于工作面侧顶板，使原来的矩形巷道变形成梯形巷道，所以巷道中间的两排单体液压支柱施设的长钢梁与巷道走向一致，这样巷道变形后钢梁也能与单体液压支柱保持垂直，充分保证支护强度。
2.3 中间两排长钢梁支设后能与原巷道支护钢带形成网状结构，提高对破碎顶板的维护作用。
2.4 巷道变形量大，有时巷宽会缩至2.4m，如果采用垂直巷道走向布置钢梁，若钢梁太长巷道变形后钢梁插入顶板与巷帮接缝取不出来，若小于2.4m则横向布置对4m宽巷道维护效果不好，长钢梁与巷道走向一致很好的解决了这个问题。
3 结语
本超前支护与巷道支护、防冲工作相配套，有效的控制了巷道的变形和冲击地压的发生频次以及冲击强度，解决了有冲击地压危险工作面临空巷的支护难题。
根据综采工作面冲击地压工作面的实际情况，现执行的超前支护形式在支护强度、防治冲击地压、工艺流程等方面在有冲击地压的工作面均优于一梁三柱的支护形式。
使用该支护，西二11#层8935工作面已安全采出煤炭1.32Mt，未发生一次因冲击地压或顶板事故而造影响工作面正常生产的情况，也没有一次伤亡事故发生。