煤巷托煤掘進(jìn)超前支護(hù)應(yīng)用與研究

侯向前 崔浩

【摘 ?要】我單位井下煤巷掘進(jìn)施工中支護(hù)方式多采用36U型棚進(jìn)行支護(hù)，超前支護(hù)使用4根4m長(zhǎng)π型鋼梁為前探梁，一梁配2個(gè)懸梁器，前探梁平行巷道中心線設(shè)置，巷道兩側(cè)距正中1200-1600mm之間各一根，另一根距第一根前探梁300—600mm布置。隨著巷道掘進(jìn)煤層變化，巷道頂部托煤厚度達(dá)到4m以上，為保證施工安全，采用多種形式的臨時(shí)支護(hù)等方式，大大提高了安全效益。

【關(guān)鍵詞】管縫錨桿;釬子;注水

一、概述

我單位井下煤巷掘進(jìn)施工中支護(hù)方式多采用36U型棚進(jìn)行支護(hù)，超前支護(hù)使用4根4m長(zhǎng)π型鋼梁為前探梁，一梁配2個(gè)懸梁器，在頂煤厚度較大的情況下，僅依靠前探梁作為超前支護(hù)使用時(shí)的安全性較低。隨著現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為保證托煤掘進(jìn)時(shí)安全性，采用打設(shè)管縫錨桿及木釬子進(jìn)行超前支護(hù)，配合煤層注水等設(shè)計(jì)來(lái)增強(qiáng)煤墻整體粘結(jié)性，提高安全系數(shù)。（詳見(jiàn)附圖）

二、36U型棚巷道支護(hù)情況：

巷道采用36U型鋼支護(hù);規(guī)格：36U型棚為4節(jié)棚，下寬5672mm、高3954mm，凈寬5394mm、高3780mm，梁長(zhǎng)3300mm，腿長(zhǎng)3000mm，棚距900mm，S掘=18.3㎡，S凈=16.8㎡。

36U型鋼棚巷道全斷面依次采用小圓木+塑料網(wǎng)+雙層荊芭進(jìn)行裱褙，小圓木長(zhǎng)1100mm，緊貼36U型鋼棚進(jìn)行背設(shè)，凈間距300mm，搭接背設(shè);塑料網(wǎng)對(duì)接，孔孔必連每隔200mm打一個(gè)死結(jié)，空幫、空頂部分用煤袋進(jìn)行充填，要求靠幫接頂，背牢背實(shí)。

三、超前支護(hù)的應(yīng)用

1、施工方法

掘進(jìn)時(shí)采用超前支護(hù)+留設(shè)煤肚子的方法施工。煤肚子上部超前下部2～3m，煤肚子留設(shè)高度距棚梁正頂0.5m～1.5m，以方便上梁，在左右柱窩處留設(shè)不低于1m寬的安全通道，以方便栽腿。采用前探梁+管縫錨桿（或木釬子）超前控頂，最大控頂距700mm，最小控頂距200mm。

托煤掘進(jìn)工藝流程：交接班→煤層注水→打設(shè)管縫錨桿（或木釬子）→掏梁窩→移前探梁→上梁、背頂→打眼→放炮→敲幫問(wèn)頂→迎面墻掛防護(hù)網(wǎng)→出煤（留設(shè)煤肚子）→幫部防護(hù)→挖窩栽腿→背幫。

2、煤層注水及超前支護(hù)

（1）煤層注水：打設(shè)6個(gè)注水孔，注水孔位置在正頂梁下800mm，巷道正中一個(gè)，左右偏1500mm各打設(shè)一個(gè)。距離底板以上1500mm，巷道正中一個(gè)，左右偏1500mm各打設(shè)一個(gè)。

施工注水孔時(shí)，采用注水泵施工作業(yè)，注水壓力必須達(dá)到2—4Mpa，鉆孔直徑為ф42mm，注水鉆孔施工完成后，安裝注水表計(jì)量注水。

（2）先在巷道頂部打設(shè)管縫錨桿（鋼釬）或木釬子，間距不超過(guò)300mm，超前控制距離不低于兩棚，超前控頂?shù)腻^桿（木釬子）間隔1棚打設(shè)1棚;煤層松散時(shí)，在掘進(jìn)過(guò)程中采用撞楔法施工（開(kāi)孔使用風(fēng)鉆或風(fēng)煤鉆），楔桿采用寬100mm、長(zhǎng)1.2～1.5m、厚20mm一頭帶尖的木板，沿巷道方位以10～20°仰角撞入巷頂部煤層中，間距0～200mm，楔桿釬深入煤體部分不小于1000mm。

管縫錨桿（鋼釬）或木釬子打設(shè)完畢后開(kāi)始用手鎬掏出周邊輪廓，一次上一棚梁，上梁時(shí)剔出一棚位置后立即上梁，棚梁距迎面墻不大于300m。上梁時(shí)采用前探梁為臨時(shí)支護(hù)，前探梁采用4根4m長(zhǎng)π型鋼梁為前探梁，一梁配2個(gè)懸梁器，前探梁平行巷道中心線設(shè)置，巷道兩側(cè)距正中1200-1600mm之間各一根，另一根距第一根前探梁300—600mm布置，前探梁后端固定處外露長(zhǎng)度不少于200mm，前端緊貼正頭煤巖壁，前探梁的前控懸臂長(zhǎng)度不得超過(guò)前探梁長(zhǎng)度的1/2，前探梁與懸梁器間用大頭楔楔緊楔牢，嚴(yán)防松動(dòng)或下滑，坡度大于6°時(shí)，前探梁必須使用防滑繩。

四、超前支護(hù)需要材料明細(xì)情況：

1、BQZ-200注水泵一臺(tái)，注水棒5根;

2、2.2m管縫錨桿200根，1.7m木釬子200根。。

3、4根4m長(zhǎng)π型鋼梁為前探梁，一梁配2個(gè)懸梁器。

五、超前支護(hù)研究方法與研究結(jié)果：

采用打設(shè)管縫錨桿及木釬子進(jìn)行超前支護(hù)，配合煤層注水等方式進(jìn)行超前控頂，增強(qiáng)了超前支護(hù)的能力，同時(shí)通過(guò)主動(dòng)進(jìn)行煤層注水，提高煤層粘結(jié)性保證煤體整體高成型度，為托煤掘進(jìn)提高了安全系數(shù)。

通過(guò)2個(gè)月現(xiàn)場(chǎng)使用，超前支護(hù)很好的完成煤層頂板控制，提高了掘進(jìn)效率，降低了巷道掘進(jìn)的危險(xiǎn)系數(shù)，整體大大提高了安全效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢(qián)鳴高，石平五.礦山壓力與巖層控制[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

[2]張勇.煤礦巖巷快速掘進(jìn)工藝研究[J].科技與企業(yè)，2012，（22）.

[3]李桂臣.軟弱夾層頂板巷道圍巖穩(wěn)定與安全控制研究[D].巖土力學(xué)，2008，29（10）：2864-2870.

[4]陳炎光，等.中國(guó)煤礦巷道圍巖控制[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1994.

作者簡(jiǎn)介：

侯向前，男，漢族，河南新安縣人，1981年4月出生，2005年8月參加工作，本科學(xué)歷，歷任義安礦業(yè)技術(shù)員、副隊(duì)長(zhǎng)、生產(chǎn)科副科長(zhǎng)、掘進(jìn)一隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)職務(wù)。

崔浩，男，漢族，河南宜陽(yáng)人，1986年7月出生，2014年10月參加工作，本科學(xué)歷，助工，現(xiàn)在洛陽(yáng)義安礦業(yè)有限公司掘進(jìn)一隊(duì)從事技術(shù)管理工作。

（作者單位：洛陽(yáng)義安礦業(yè)有限公司）