綜采切眼的施工方法及支護(hù)技術(shù)實(shí)踐

何 龍

（汾西礦業(yè) 兩渡煤業(yè)，山西 靈石 031302）

綜合機(jī)械化工作面切眼的斷面相對較大，導(dǎo)致切眼的施工和支護(hù)相對困難，極易發(fā)生頂板事故。因此，合理的施工工藝、合理的支護(hù)方式就成為大斷面切眼安全快速掘進(jìn)的關(guān)鍵工作之一［1-4］。

1 工作面概況

21012工作面位于兩渡煤業(yè)二采區(qū)集中大巷西南方向，東北部為三條集中大巷，其材料巷西面為F3斷層，運(yùn)輸巷東面為21014工作面，切眼外側(cè)為和家山保安煤柱邊界。工作面標(biāo)高為：+518 m～+550 m，地面標(biāo)高為：+850 m～+950 m，煤層上覆巖層厚度在435～421 m之間。本工作面開采煤層為石炭系太原組10#煤。10#煤層以亮煤及半亮煤為主，暗煤次之，層狀結(jié)構(gòu)，硬度大，屬中強(qiáng)度煤層，該煤層穩(wěn)定，煤層總厚度為3.49～3.79 m，平均厚度3.64 m，傾角3°～12°，平均傾角7°～8°，容重1.45 t/m3,屬于中灰高硫瘦煤。工作面走向長699 m，傾斜長178 m，可采儲量為0.53 Mt，10#煤煤塵有爆炸性，屬自燃煤層，煤層自然發(fā)火期為52天。掘進(jìn)期間工作面相對涌出量為1.55 m3/t，絕對瓦斯涌出量為3.52 m3/min。

表1 煤層頂?shù)装逄卣?/p>

2 巷道斷面

1）21012切眼切眼毛寬7.4 m，凈寬7.2 m，毛高3 m，凈高2.9 m，S毛=22.2 m2，S凈＝20.88 m2。

2）21012切眼大斷面毛寬4.4 m，凈寬4.2 m，毛高3 m，凈高2.9 m，S毛=13.2 m2，S凈=12.18 m2。

3）21012切眼小斷面毛寬3 m，凈寬2.9 m，毛高3 m，凈高2.9 m，S毛=9 m2，S凈=8.7 m2。

3 施工工藝

1）21012切眼開口30 m采用炮掘施工工藝，然后采用綜掘機(jī)進(jìn)行施工。

2）21012切眼施工采用二次成巷的施工方法，即先掘進(jìn)4.4 m寬的大斷面130.2 m（大斷面為落山側(cè)）貫通21012材料巷后再對其進(jìn)行擴(kuò)幫，擴(kuò)幫寬度為3 m，大斷面與小斷面施工時沿10#煤頂板掘進(jìn)。

4 頂板支護(hù)

1）大斷面（先掘部分）

（1）頂板采用Φ20mm×2200 mm的左旋螺紋鋼錨桿配合Φ14-80-4100 mm的鋼筋鋼帶及1.1 m×5.0 m的菱形金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。頂錨桿布置形式采用矩形布置，間排距為1000 mm×900 mm，每排布置5根，錨桿螺母預(yù)緊扭矩不得小于300 N·m。

（2）巷道兩幫采用Φ20 mm×1600 mm的左旋螺紋鋼錨桿配合280 mm×400 mm的W鋼帶及1.1 m×2.8 m的金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，每排布置3根，間排距分別為1000 mm×900 mm，錨桿螺母預(yù)緊扭矩不得小于200 N·m。

（3）頂板除采用錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)外，還采用Φ17.8 mm×4300 mm的鋼絞線配合300 mm×300 mm×16 mm的高強(qiáng)度錨索托盤加強(qiáng)支護(hù)。錨索布置方式為每排兩根、一根五花式布置，兩根布置時第一根錨索距離采后老塘側(cè)1200 mm，之后布置間距為1400 mm，一根布置時距離采后老塘側(cè)2200 mm，錨索眼深為4.0 m，錨索不得隨意剪切，必須保證錨入石灰?guī)r頂板不小于1.3 m，所有錨索預(yù)緊力不得小于200 kN。

2）小斷面（擴(kuò)幫部分）

（1）頂板采用Φ20 mm×2200 mm 左旋螺紋鋼錨桿配合Φ14-80-1900 mm的鋼筋鋼帶及1.1 m×2.4 m的菱形金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。頂錨桿呈矩形布置，第一根錨桿距離巷中800 mm，其余錨桿之間間距均為900 mm，每排布置4根。

（2）工作面?zhèn)炔捎忙?8 mm×1800 mm的玻璃鋼錨桿、1.1 m×2.8 m的塑料網(wǎng)配合400 mm×200 mm×50 mm的木托板進(jìn)行支護(hù)，錨桿呈矩形布置，每排布置3根，間排距為1000 mm×900 mm，錨桿螺母預(yù)緊扭矩不得小于200 N·m。

（3） 頂板除采用錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)外，采用Φ17.8mm×4300 mm的鋼絞線配合300 mm×300 mm×16 mm的木托板加強(qiáng)支護(hù)。錨索布置方式為每排兩根、一根五花式布置，兩根布置時第一根錨桿距離大墻煤壁1200 mm，之后布置間距為1400 mm，一根布置時距離大墻煤壁2200 mm，錨索眼深為4.0 m，錨索不得隨意剪切，必須保證錨入石灰?guī)r頂板不小于1.3 m，所有錨索預(yù)緊力不得小于200 kN。

3）錨固劑的選擇，頂錨桿使用1個mSCK2355（上）、1個mSK2355（下）型錨固劑；幫錨使用1個mSK2355型錨固劑；錨索使用1個mSCK2355（上）、2個mSK2355（下）型錨固劑。

4）21012切眼掘進(jìn)過程中如遇頂板破碎、層理、節(jié)理發(fā)育、兩幫成型差等情況，及時縮小循環(huán)進(jìn)度為700 mm，并采用錨桿配合280 mm×400 mm的W鋼帶加強(qiáng)支護(hù)。

5）切眼擴(kuò)幫過程中，采用單體液壓支柱配合柱帽進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，單體液壓支柱的型號為DZ-35，在開切眼中線位置距離左右900 mm各架設(shè)1根單體支柱，間距為1800 mm，排距為3000 mm。

圖1 21012切眼斷面支護(hù)

5 結(jié)語

21012切眼施工通過采用二次成巷的施工方法，即先掘進(jìn)4.4 m寬的大斷面130.2 m（大斷面為落山側(cè)）貫通21012材料巷后再對其進(jìn)行擴(kuò)幫，擴(kuò)幫寬度為3 m，同時結(jié)合合理的支護(hù)形式，保證了綜采切眼大斷面巷道的安全掘進(jìn)，也為類似地質(zhì)條件的巷道掘進(jìn)提供了借鑒。