组装硐室刷扩技术浅析

李青柏（淮南矿业集团生产部，安徽淮南232000）

组装硐室刷扩技术浅析

李青柏（淮南矿业集团生产部，安徽淮南232000）

本文介绍了液压支架组装硐室的刷扩技术，详细分析刷扩改进技术的应用，结合实际施工情况，讨论了该施工方法的可行性、安全性及经济效益，以供类似工作面借鉴施工。

组装硐室；全断面；锚梁网支护；综掘刷扩

1　问题的提出

淮南矿业集团潘一矿2641（3）工作面为大采高工作面，根据煤层地质条件及综采设备装备技术水平，该工作面选用ZZ13000-28/65液压支架；受井筒及主要运输巷道限制，支架在顺槽组装硐室进行整体安装，组装硐室的刷扩质量关系到安装的成败。

2　工作面概况及工艺比对

2.1煤层顶板岩性

老顶为中砂岩，灰白色，中粒结构，主要成分为石英；厚度3.45～6.28/5.0m；直接顶为砂质泥岩：灰色～深灰色，厚度14.19～17.83/15.9m。伪顶为13-2煤及泥岩。13-2煤：黑色，厚度0.8～1.4/1.1m；泥岩：灰色，易碎；厚度0.4～1.08/0.6m。

2.2传统组装硐室施工工艺

传统工艺是对原巷道进行局部卧底，以达到组装硐室需求的断面。优点在于保证了煤层顶板的完整性，顶板管理安全性较高；缺点是巷道卧底工程量大，一般要求卧底深度2m左右，宽度5.2m，长度约90m，同时组装硐室高度达到5.4m，且帮部全部为煤体，存在较大片帮安全隐患，不利于安全生产，且施工工期较长。

2.3组装硐室施工工艺改进

鉴于组装硐室的两个组装点有效使用总长度为14m，有效使用断面为：宽×高=3400mm×5400mm，从技术经济一体化的角度出发，决定采用挑顶取代卧底，挑顶高度为1.4m，宽度5.2m，总长度约19m；在2641（3）下顺槽的实践证明了该工艺的可行性和经济性。

图1　组装硐室剖面示意图

3　组装硐室的施工改进

3.1组装硐室断面设计

根据组装支架的具体需要，2641（3）下顺槽组装硐室采用台阶法分两次施工，先挑顶1.4m施工断面为：宽×高=5200mm× 3000mm的巷道，顶帮支护齐全后，综掘机铲底2.4m深，最终形成组装硐室断面：宽×高=5200mm×5400mm。

3.2锚网支护参数

3.2.1支护方式

根据该地点地质条件并结合潘一矿13-1煤层巷道支护经验，决定采用“锚杆+锚索+槽钢+钢带+金属网”联合支护，充分利用锚杆锚索的主动支护作用，以网格状的方式支护顶和帮部，使巷道顶板及帮部保持安全稳定。

3.2.2支护参数

顶部钢梁规格：14#槽钢，L=5000mm；11#工字钢，L= 6000mm；

锚杆规格：φ22×2500mm高强锚杆；

锚索规格：顶部φ22×6200mm钢绞线，帮部φ22×4500mm锚索；配用KM22-1锁具；

帮部Q235钢带规格：1900mm×300mm×3mm，横向布置；

金属网（10#铁丝编制）规格：顶部5600mm×1000mm，帮部3000×1000mm；

锚杆（索）间排距：顶部900×800mm，帮部950×800mm；

锚固剂：采用Z2355型树脂锚固剂，顶部锚杆每根配用2支，帮部锚杆每根配用1支；顶部锚索每根配用3支；帮部中空注浆锚索每根配用1支。

托板：顶部铁垫板为160mm×105mm×12mm；帮部中空注浆锚索采用29U型钢加工的铁垫板，规格为300mm×300mm；帮部锚杆采用配套W型铁垫板。

顶部锚杆抗拔力≥100kN，帮部锚杆抗拔力≥60kN，锚杆螺丝扭矩≥180N·m；

锚索预紧力≥210kN，抗拔力≥500kN。

3.3施工工艺

每个组装点先采用综掘挑顶掘出组装硐室上部断面（宽×高=5200mm×3000mm）并进行支护；待上部施工完毕后，再采用综掘机铲底2.4m深，并进行下部的帮部支护，直至达到设计断面，最后人站在综掘机上施工顶部起吊梁，并加固帮部。

工艺流程：交接班→安全检查（顶帮、瓦斯、工程质量等）→综掘机切割、出煤→敲帮问顶→铺顶网，用挑梁器上槽钢→进行临时支护→打顶部锚杆、索眼，安装锚杆、索→裁帮→打帮部锚杆眼，挂帮网，上钢带，安装锚杆→铲底出货→打下部帮部锚杆眼→上钢带、安装锚杆→起吊顶部钢梁→施工顶部锚索眼→安装锚索→打帮部锚索眼→上槽钢、安装锚索→完善工程质量并整理工具。

图2　台阶法施工顺序示意图

4　总结

在顶板稳定性较好的地质条件下，采用综掘挑顶的施工工艺（在下文中简称为后者）在煤巷中施工锚网支护大断面液压支架组装硐室，相对于过去采用卧底的施工工艺（在下文中简称为前者），有表1中的优点。

表1　

实践证明：采用改进后的刷扩工艺，工作量大幅减少，机械化程度增加，工期缩小近一半（这在接替日益紧张的现代化矿井意味着高效），材料费用也略有节约。从组装硐室竣工到安装结束，在两个组装点之间及硐室外侧巷道内共设置了3组顶帮移近量及顶板离层观测站，观测数据统计显示，该段巷道两帮移近量小于200mm，顶底板移近量在150～300mm左右，顶板离层量为0mm，说明巷道顶帮支护是安全可靠的，达到组装要求，鉴于该刷扩改进技术在2641（3）的成功实验，后期在1581（3）等工作面成功推广使用，并均取得了很好的应用效果。

TD264

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2095-2066（2016）26-0096-02

2016-9-2