極軟巖大斷面切眼施工技術(shù)

白雪巖，李旭陽，伊冠松

（鐵法能源集團有限責任公司大平煤礦，遼寧 調(diào)兵山112700）

引言

大平礦井田煤層屬于節(jié)理裂隙、層理發(fā)育的松軟煤層，其變形特征主要是碎脹。所含的粘土礦物吸水后易膨脹，風化后強度損失快。井下巷道圍巖地質(zhì)條件為深井、高壓力、強膨脹，屬于典型的軟巖礦井。

該礦井支護的具體設(shè)計是以現(xiàn)場監(jiān)控法和工程類比法為主，參照本礦以往綜放面切眼掘進的支護技術(shù)，較成功地進行了S2S2綜放工作面切眼工程的掘進與支護，取得良好效果。

S2S2綜放工作面切眼工程長度226 m，凈跨度8 m，凈高3.6 m，掘進斷面面積為28.9 m2。支護斷面采用三心拱型式。煤層傾角7°，頂板為炭質(zhì)泥巖、油頁巖，破碎易落[1]。

1 施工方法

采用鉆爆導硐法施工成巷，主要施工機具有7655型風動鑿巖機、SMJ-1.5型煤電鉆、ZQS-50/1.8型風煤鉆、P-60B型耙斗機等。施工工序如下：

人工施工炮眼→裝藥聯(lián)線放炮；

施工頂板、迎面錨桿→出貨、敲幫問頂；

施工護幫錨桿→搭工作臺架棚；

鋪網(wǎng)→噴漿→最后施工導硐剩余巖體垛部分，完成小班正規(guī)循環(huán)。

其中，導硐法炮眼布置詳見圖1。

圖1 8.0 m三心拱棚導硐法炮眼布置圖（單位：mm）

2 工程支護

巷道采用錨、支、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護方式，參見圖2。

圖2 S2S2綜放工作面切眼工程支護結(jié)構(gòu)斷面（未標單位：mm）

1）臨時支護。炮后頂板采用前探梁超前別頂作為臨時支護，前探梁使用2根4 m長2寸鐵管固定在帶有鐵環(huán)的卡子上，間距1.2 m，每根探梁使用2根鐵環(huán)吊掛，由外向工作面推移，至工作面后，用1.4 m木拌打木垛接頂。

2）錨桿支護。頂板錨桿規(guī)格為M24×2 400 mm等強螺紋鋼錨桿，間排距800 mm×600 mm。按每棚空布置9根錨桿，實現(xiàn)9×9×9的矩形布置，配套使用CK2335型樹脂錨固劑3支；護幫錨桿規(guī)格為M24×1 600 mm等強螺紋鋼錨桿，配套使用CK2335型樹脂錨固劑2支。

3）架棚、鋪網(wǎng)剎拌支護。架設(shè)36U鋼拱棚，棚距600 mm，梁、腿共4處搭接，搭接長500 mm，上卡子4道，每節(jié)梁腿上拉條一道。鋪8號鐵線編制的菱形網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為80 mm×80 mm，頂板剎拌木厚度不少于200 mm，幫剎拌木厚度達100 mm以上。

4）噴砼支護。水泥、砂子、碎石質(zhì)量配比1∶2∶2，初噴50 mm，復(fù)噴達到設(shè)計規(guī)定要求[2]。

3 施工支護效果

采用本文施工方法的同時，進行了綜合監(jiān)測，其結(jié)果詳見表1。

表1 大平礦S2S2綜放工作面切眼工程綜合檢測結(jié)果

從表1數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，采用錨、支、網(wǎng)、噴支護，切眼內(nèi)礦山壓力無明顯顯現(xiàn)，圍巖變形量不大，頂板變形量最大達到11 mm，在巷道支護成巷后基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，支護取得成功。主要有兩方面收獲：

1）安全方面。7°上山，因采取導硐法施工，避免了工作面片幫事故的發(fā)生，同時所留巖體垛（導硐暫未施工部分），利于搭設(shè)穩(wěn)固的工作臺，保證工人在平臺上工作。巷道穩(wěn)定變形量小，使切眼的有效空間增大，回棚后的空間減少了對安裝作業(yè)的制約，作業(yè)安全性大為提高。因是錨、支、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護，安裝時回棚后，錨、網(wǎng)、噴支護繼續(xù)作用，人員在支護下作業(yè)，避免了頂板對人員安全的威脅。

2）技術(shù)方面。綜采切眼內(nèi)使用錨、支、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護，巷道變形量小，有效空間得到充分利用，簡化了安裝準備工作，縮短了工作面安裝時間，為高產(chǎn)高效奠定了基礎(chǔ)。在相同條件下，凈寬8.0 m跨度的斷面，采用聯(lián)合支護形成后，在主、被動支護方面都得到了增強，同時36U鋼棚回收后可再復(fù)用，減少了資金投入。

4 結(jié)語

大斷面綜放切眼施工支護技術(shù)的應(yīng)用，為大型號支架安裝提供了安全空間及有效的安全保證，經(jīng)濟上合理，綜合成本較低，巷道施工安全可靠，值得推廣應(yīng)用。