综采工作面回撤通道支护设计与施工浅析

武海利

【摘 要】石槽村煤矿112202综采工作面回撤通道施工时，针对回撤通道断面积较大，顶板岩性较软等情况，采用树脂纤维网、H钢带、锚杆、锚索进行联合支护，取得效果较好。

【关键词】石槽村煤矿；112202综采工作面；回撤通道；支护设计；施工管理

0 引言

石槽村煤矿神华宁煤集团石槽村煤矿位于宁夏回族自治区宁东煤田鸳鸯湖矿区，西北距银川市约70km，西距灵武市约43km，行政区划属灵武市宁东镇管辖。井田南北长约4.5km，东西宽约7km，井田面积31.4km2。井田可采储量为596.71Mt，矿井设计年产量为600万t，服务年限为71年。

1 工作面概况

112202综采工作面含煤建造以鸳鸯湖背斜为主，背斜轴走向北西14°，由北向南倾伏，背斜两翼不对称，西翼地层走向一般为340°～350°，倾角0°～9°；东翼地层走向一般为300°～330°，倾角0°～20°。工作面回风顺槽位于鸳鸯湖背斜西翼，主运运输顺槽位于鸳鸯湖背斜东翼。112202工作面为矿井首采区（11采区）第二个综采工作面，工作面平均走向长度为978.55m，平均倾向长度为288.4m，面积27.8万m2。煤层平均倾角为13°，平均厚度为3.4m，可采储量为120.3万吨。采用单一走向长壁综合机械化采煤法。工作面回采期间采用170架ZY8600/22/45型液压支架进行顶板管理。工作面于2012年5月15日开始试生产，于2013年3月5日开始施工回撤通道。

2 回撤通道设计与施工

2.1 回撤通道断面设计

为确保工作面液压支架正常回撤，根据工作面液压支架相关参数及回撤方案，回撤通道设计走向宽度为3.6m，倾向长度为288.4m，施工高度为3.45m，地坪厚度0.25m，上口倒角尺寸为4m×4m。

2.2 回撤通道支护设计

考虑112202工作面煤层伪顶为炭质泥岩，直接顶为中砂岩，老顶为泥岩，顶板岩性较软，局部地段顶板较为破碎，且回撤通道控顶面积较大，为确保回撤通道施工和设备回撤安全，通道顶部采用树脂纤维网、H钢带、锚杆、锚索梁进行联合支护，帮部采用锚杆配合树脂纤维网进行支护。具体支护参数如下：

（1）柔性树脂纤维网型号：PET400×400MS；规格：长（m）×宽（m）=63m×18m，共计5片。

（2）通道顶部锚杆型号为Φ18×2500mm螺纹钢锚杆，锚杆间排距900×800mm，每5根锚杆沿倾向布置一条长度为3800mm的H型钢带。

（3）通道帮部锚杆为Φ18×1800mm螺纹钢锚杆，锚杆间排距900×800mm。

（4）回风顺槽、主运顺槽超前支护及回撤通道顶板采用锚索梁进行支护，支护所用的锚索均为φ17.8×7300mm钢绞线，锚索间排距2000×2000mm。锚索托梁采用14#槽钢加工制作，长度为2500mm。

3 回撤通道施工方法

3.1 纤维网运输方法

（1）使用无轨胶轮车或矿车将纤维网运输至风巷超前支护前方卸车，并码放整齐，以待铺设。

（2）利用“C”型环或卸扣体配合绳扣将纤维网与刮板机刮板链相连接，启动刮板机将纤维网逐片运输至工作面指定位置。

（3）向工作面牵运纤维网前，割最后一刀煤时必须确保工作面煤壁平直，并将工作面浮煤清理干净，然后将采煤机停至机头指定位置。

3.2 铺网施工方法

为保证支架尾梁至停采线范围内顶板整体性，防止因支架回撤时扇形区顶板随支架回撤而下沉，确保工作面设备安全回撤，结合工作面支架相关参数，距工作面停采线14.8m时，开始挂第一道钢丝绳并铺网，距工作面停采线11.8m时，铺设第二道钢丝绳，以后每循环铺设一道钢丝绳，共计铺设11道。

（1）距工作面停采线14.8m时，工作面开始铺第一道钢丝绳并挂网。钢丝绳两端与提前支设在上下端头巷道肩窝处的φ18×2500mm的螺纹钢锚杆进行连接。

（2）铺第一道钢丝绳时，人工将φ24.5钢丝绳沿工作面倾向展开，将纤维网长边与钢丝绳连接，短边进行搭接，均采用双股14#铁丝进行连接，连接间距均为1000mm。纤维网短边搭接长度为2m，沿走向先连接6道，后续随工作面推进逐步进行连接。然后将每个绞盘上的钢丝绳从支架顶梁悬挂的定滑轮上穿过，再绕过网片与钢丝绳连接。

（3）铺第一道钢丝绳时，每间隔3台支架紧贴钢丝绳支设1根锚杆，锚杆安装时将钢丝绳压在托板下方，并采用双股14#铁丝将钢丝绳与锚杆连接固定。

（4）其余钢丝绳铺设时不采用锚杆固定，钢丝绳与纤维网之间每隔1m用14#铁丝进行连接即可。

（5）第一道钢丝绳挂完后，工作面割煤时采用分组间隔移架，移架时，先用偶数（奇数）号支架护帮板挑起纤维网，然后拉奇数（偶数）号支架，待奇数（偶数）号支架移到位后，逐架将偶数（奇数）号支架护帮板收回，随后拉移、升紧支架。依此方法将整个工作面纤维网铺至顶板，并确保纤维网紧贴顶板。

3.3 回撤通道施工与支护方法

（1）支架梁端距停采线3.6m时，支架停止前移（支架处于最小控顶距），通过采煤机割煤方式施工回撤通道。

（2）割第一刀之前，距支架梁端向煤壁侧200mm处，沿工作面倾向在顶板上打设第一排锚杆，第一排锚杆安装完毕后，开始割第一刀煤。

（3）割第一刀煤时，及时伸出伸缩梁，对顶板进行临时支护；割煤结束后，及时进行顶部第二排锚杆，脱开支架与刮板输送机连接，以后每刀煤采用单体支柱、工字钢等推移刮板输送机直至停采线。

（4）割第二刀煤时，及时打出护帮板对顶板进行临时支护，每割20m段，停止采煤机，及时进行通道顶部第三排锚杆支护，支护完毕后，继续进行割煤。

（5）割第二刀煤时，解除刮板机与支架连接，采用单体支护或特制的不同长度的工字钢进行推移刮板机。

（6）割第三、四刀煤时，必须及时进行顶板支护。即根据工作面顶板岩性，采煤机每割一段，及时停机闭锁，先采用戴帽点柱对该段进行临时支护，然后及时进行第四、五排顶部锚杆支护。若顶板破碎、松软或煤壁片帮严重时，应割一架支护一架，及时控制顶板，确保顶板完好。

4 其他注意事项及措施

（1）施工回撤通道前，应加强工作面超前20m范围内顶板支护强度，以免设备回撤时，巷道原超前支护拆除后，顶板出现严重下沉或破碎，对设备安全回撤造成影响。

（2）采用刮板机牵运柔性纤维网前，现场指挥人员必须清楚网片铺设方法，明确网片牵运方向和每片网片的搭接长度，防止网片牵运方向颠倒或搭接不合理，造成工时浪费。牵运时，必须在工作面上口煤壁拐角处支设丛柱或采取其他措施，避免牵运时纤维网直接与煤壁摩擦造成损坏。

（3）必须根据工作面长度，选择长度相符的钢丝绳，并确保钢丝绳两端与锚杆连接牢固可靠，绳卡正反打设不少于4处，绳卡间距为100～150mm。

（4）施工过程中收放网卷时，应由8～10人同时操作，避免单独作业，因拉力集中造成断绳或绞盘损坏。

（5）工作面铺网过程中若出现纤维网撕裂现象，应及时使用双层铅丝网进行联接修复，补网完成后方可继续割煤。联网时搭接长度不低于200mm，并用双股14#铁丝扣扣相连。

（6）为确保支架回撤时扇形带的维护，工作面距停采线8600mm（支架长度）时，随工作面推进，每循环在工作面上下端头沿工作面倾向各布置1根长度为4800mm的π型钢梁，上下端头各布置6根。

（7）施工回撤通道时，采煤机割一段，停机进行顶板支护，具体每段割煤长度应根据工作面实际顶板情况而定。

（8）回撤通道施工结束后，对顶板破碎或松软段应采用单体液压支柱及π型钢梁配合支架进行支护，钢梁一端架设在支架前梁上，另一端在煤帮侧支设单体支柱进行支护。

（9）为了减少采空区漏风和后期采空区防灭火管理，防止工作面采空区出现自燃发火现象，施工回撤通道前，在工作面上下隅角打设一道沙袋墙；回撤通道施工结束后，应及时组织进行工作面设备回撤。

【参考文献】

[1]《综采技术手册》编委会.综采技术手册（下）[M].煤炭工业出版社.

[责任编辑：汤静]