综采切眼的施工方法及支护技术实践

何 龙

（汾西矿业 两渡煤业，山西 灵石 031302）

综合机械化工作面切眼的断面相对较大，导致切眼的施工和支护相对困难，极易发生顶板事故。因此，合理的施工工艺、合理的支护方式就成为大断面切眼安全快速掘进的关键工作之一［1-4］。

1 工作面概况

21012工作面位于两渡煤业二采区集中大巷西南方向，东北部为三条集中大巷，其材料巷西面为F3断层，运输巷东面为21014工作面，切眼外侧为和家山保安煤柱边界。工作面标高为：+518 m～+550 m，地面标高为：+850 m～+950 m，煤层上覆岩层厚度在435～421 m之间。本工作面开采煤层为石炭系太原组10#煤。10#煤层以亮煤及半亮煤为主，暗煤次之，层状结构，硬度大，属中强度煤层，该煤层稳定，煤层总厚度为3.49～3.79 m，平均厚度3.64 m，倾角3°～12°，平均倾角7°～8°，容重1.45 t/m3,属于中灰高硫瘦煤。工作面走向长699 m，倾斜长178 m，可采储量为0.53 Mt，10#煤煤尘有爆炸性，属自燃煤层，煤层自然发火期为52天。掘进期间工作面相对涌出量为1.55 m3/t，绝对瓦斯涌出量为3.52 m3/min。

表1 煤层顶底板特征

2 巷道断面

1）21012切眼切眼毛宽7.4 m，净宽7.2 m，毛高3 m，净高2.9 m，S毛=22.2 m2，S净＝20.88 m2。

2）21012切眼大断面毛宽4.4 m，净宽4.2 m，毛高3 m，净高2.9 m，S毛=13.2 m2，S净=12.18 m2。

3）21012切眼小断面毛宽3 m，净宽2.9 m，毛高3 m，净高2.9 m，S毛=9 m2，S净=8.7 m2。

3 施工工艺

1）21012切眼开口30 m采用炮掘施工工艺，然后采用综掘机进行施工。

2）21012切眼施工采用二次成巷的施工方法，即先掘进4.4 m宽的大断面130.2 m（大断面为落山侧）贯通21012材料巷后再对其进行扩帮，扩帮宽度为3 m，大断面与小断面施工时沿10#煤顶板掘进。

4 顶板支护

1）大断面（先掘部分）

（1）顶板采用Φ20mm×2200 mm的左旋螺纹钢锚杆配合Φ14-80-4100 mm的钢筋钢带及1.1 m×5.0 m的菱形金属网进行支护。顶锚杆布置形式采用矩形布置，间排距为1000 mm×900 mm，每排布置5根，锚杆螺母预紧扭矩不得小于300 N·m。

（2）巷道两帮采用Φ20 mm×1600 mm的左旋螺纹钢锚杆配合280 mm×400 mm的W钢带及1.1 m×2.8 m的金属网进行支护，每排布置3根，间排距分别为1000 mm×900 mm，锚杆螺母预紧扭矩不得小于200 N·m。

（3）顶板除采用锚网联合支护外，还采用Φ17.8 mm×4300 mm的钢绞线配合300 mm×300 mm×16 mm的高强度锚索托盘加强支护。锚索布置方式为每排两根、一根五花式布置，两根布置时第一根锚索距离采后老塘侧1200 mm，之后布置间距为1400 mm，一根布置时距离采后老塘侧2200 mm，锚索眼深为4.0 m，锚索不得随意剪切，必须保证锚入石灰岩顶板不小于1.3 m，所有锚索预紧力不得小于200 kN。

2）小断面（扩帮部分）

（1）顶板采用Φ20 mm×2200 mm 左旋螺纹钢锚杆配合Φ14-80-1900 mm的钢筋钢带及1.1 m×2.4 m的菱形金属网进行支护。顶锚杆呈矩形布置，第一根锚杆距离巷中800 mm，其余锚杆之间间距均为900 mm，每排布置4根。

（2）工作面侧采用Φ18 mm×1800 mm的玻璃钢锚杆、1.1 m×2.8 m的塑料网配合400 mm×200 mm×50 mm的木托板进行支护，锚杆呈矩形布置，每排布置3根，间排距为1000 mm×900 mm，锚杆螺母预紧扭矩不得小于200 N·m。

（3） 顶板除采用锚网联合支护外，采用Φ17.8mm×4300 mm的钢绞线配合300 mm×300 mm×16 mm的木托板加强支护。锚索布置方式为每排两根、一根五花式布置，两根布置时第一根锚杆距离大墙煤壁1200 mm，之后布置间距为1400 mm，一根布置时距离大墙煤壁2200 mm，锚索眼深为4.0 m，锚索不得随意剪切，必须保证锚入石灰岩顶板不小于1.3 m，所有锚索预紧力不得小于200 kN。

3）锚固剂的选择，顶锚杆使用1个mSCK2355（上）、1个mSK2355（下）型锚固剂；帮锚使用1个mSK2355型锚固剂；锚索使用1个mSCK2355（上）、2个mSK2355（下）型锚固剂。

4）21012切眼掘进过程中如遇顶板破碎、层理、节理发育、两帮成型差等情况，及时缩小循环进度为700 mm，并采用锚杆配合280 mm×400 mm的W钢带加强支护。

5）切眼扩帮过程中，采用单体液压支柱配合柱帽进行加强支护，单体液压支柱的型号为DZ-35，在开切眼中线位置距离左右900 mm各架设1根单体支柱，间距为1800 mm，排距为3000 mm。

图1 21012切眼断面支护

5 结语

21012切眼施工通过采用二次成巷的施工方法，即先掘进4.4 m宽的大断面130.2 m（大断面为落山侧）贯通21012材料巷后再对其进行扩帮，扩帮宽度为3 m，同时结合合理的支护形式，保证了综采切眼大断面巷道的安全掘进，也为类似地质条件的巷道掘进提供了借鉴。