近距离煤层大断面切巷刷扩安装同步施工技术

姬博

（霍州煤电汾河焦煤公司 三交河煤矿，山西 霍州 031400）

1 工程概况

三交河矿2-2-603工作面已圈定，根据矿井2-2煤层切巷施工经验，切巷顶板层间距在2.5 m以上，可采用全断面（5.8 m×2.8 m）一次成巷进行施工，但受地质条件影响，2-2-603切巷顶板层间距为1.3～2.4 m，前期采取了小断面（4 m×2.8 m）施工。为保障矿井正常衔接，解决近距离煤层大断面切巷顶板控制难题，矿井决定利用液压挖掘机进行扩刷、出渣，液压支架作为临时支护，液压叉车调整安装液压支架快速施工工艺。

2-2-603工作面井下位于+978水平六采区南翼，其东侧为实体煤，西侧为2-2-601采空区，北端邻六采区皮带巷，南端为实体煤；上部为2-1-307及2-1-305采空区，工作面层间距1.6～8.2 m。2-2-603切巷小断面规格为：4 m×2.8 m，采用锚网、单体柱配合π梁支护，2-2-603切巷断面见图1。

图1 2-2-603切巷小断面支护

2 施工准备工作

2.1 顶板层间距钻孔窥视

2-2-603切巷小断面掘进施工期间，及时对顶板层间距厚度进行探测搜集，工作面顶板厚度情况如表1所示。

表1 2-2-6030巷顶板层间距概况

2.2 施工前准备工作

（1）切巷刮板输送机机头、机尾需各安设一台37 kW回柱绞车，机头处的回柱绞车出绳方向朝向机尾，用于拉液压支架安装叉车、回采大链和刮板输送机溜槽；机尾的回柱绞车出绳方向朝向副巷，用于辅助设备装车和液压支架安装叉车。

（2）切巷内铺设道轨中心线距老山侧煤壁2.0 m，道轨间距为1.5 m；正巷超前40 m范围内铺设的道轨中心线距离煤柱侧煤壁1.3 m，道轨间距为0.6 m靠煤柱侧靠煤柱侧道轨边缘距离煤壁1.0 m。

（3）副巷与切巷交叉点安装一台液压支架安装叉车并铺设道轨。

（4）在切巷口安装一台液压挖掘机。

（5）工作面扩刷安装前，正巷转载机安装铺设道轨、皮带自移机尾处安设一台25 kW绞车，安装转载机及皮带机尾自移装置；副巷临时泵站安设到位，液压系统完全恢复，切巷安装液管。

（6）支架安装完成后，使用矿用液压起重机安装刮板输送机中部槽、机尾;最后安装采煤机及完善泵站。

图2 2-2-603工作面安装前道轨铺设、绞车安装

2.3 运输方式

（1）泵站所有设备、采煤机均采用WC25EJ胶轮车直接运输至安装地点。

（2）皮带自移机尾、转载机、刮板输送机、液压支架采用WC25EJ胶轮车、WC5E(B)胶轮车进行运输至副巷切巷口处，利用绞车装液压支架安装叉车运输至安装地点。

2.4 施工方式

切巷刷扩安装为后退式，即液压挖掘机从机头朝机尾方向扩刷，随即通过液压叉车进行支架、溜槽的安装。

3 切巷扩刷、支架安装施工工艺

1）扩刷前，通过液压叉车将待安装支架运输到扩刷区域附近，向右旋转液压叉车千斤油缸9.1°，要求待安装支架前梁在临近安装支架前梁下。

2）拆除待刷煤帮锚杆、网等支护。

3）利用液压挖掘机进行刷扩，刷扩规格为1.8 m×2.8 m，小循环扩刷，循环进度1.5 m，每扩刷1 m将原小断面3.9 m工字钢梁替换成5.8 m长π梁，每1.5 m由液压支架安装叉车安装一个支架，同时利用液压挖掘机进行煤壁扩刷并将浮煤垫入4 m小断面巷道底板。

① 对需扩刷部分先人工采用风镐扩刷深×长×高=0.8 m×5 m×1.5 m，扩刷期间原支护的单体柱保持不变；然后在已安装好的液压支架的前梁上方采用2根4.0 m的π梁挑顶临时支护；撤除被安液压支架下方的单体柱（2排，2.0 m），再采用挖掘机进行扩刷，扩刷深度为1.0 m，扩刷长度为靠煤壁侧1.7 m，靠老山侧2.5 m，扩刷高度为2.7 m。

② 扩刷到位后，在已安装支架临时支护下，采用液压叉车将待装支架安装到扩刷区域。

③ 将液压支架叉车运至副巷切巷口处，进行下一循环。

图3 人工超前扩刷

图4 液压挖掘机扩刷区域

图5 液压支架安装前工作面

图6 液压支架安装后工作面

4）待液压支架和刮板输送机全部安装完成后，拆除机头位置的回柱绞车放置转载机行人侧但不得影响安全出口，将端头支架向前拉移至安装位置与刮板输送机机头相连接。

4 结语

1）安装效率高、工期短，工作面从7月27日开始扩刷安装施工，工作面平均每天扩刷9 m，安装6架，安装结束，8月27日日联合试运转，实现了“扩刷、安装、投用”一体化，较传统扩刷再安装工艺工期缩短15天，保证了矿井的正常衔接。

2）节约了支护成本，刷扩安装同步施工，利用已安装支架作为扩刷临时支护，避免了待刷煤壁的永久支护，节约了支护成本。

3）近距离煤层大断面扩刷安装同步施工，以顶板层间距实测数据为依据，利用快速高效施工设备，符合既快速又安全的理念，成功探索近距离煤层快速安装施工工艺，具有一定的推广价值。