千米深井综采工作面切眼刷扩支护技术

李彪

摘 要：深井综采工作面切眼安装设备刷扩后断面大，需要足够的支护强度，保证巷道的安全，口孜东矿根据巷道实际情况，采用锚网索支护，保证了巷道支护效果。

关键词：深井;大断面;锚网索

中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0164-02

1 概况

口孜东矿地面标高为+23.52～+27.58m，一水平为-967m，该矿121302工作面切眼布置在13-1煤层中，煤层全层厚度4.30～5.70m，平均厚度（含夹矸）5.34m，含一层夹矸（炭质泥岩，厚度0～0.58m，平均厚度0.40m），直接顶为由泥岩及煤线组成的复合顶板，厚度3.6～5.0m，平均厚度4.4m，普氏系数3～3.9;老顶为细砂岩，厚度2～4.2m，平均厚度3.3m，普氏系数6.8～7.5。切眼原断面宽5m，高5.2m，因设备运输、工作面安装需要，需对切眼进行刷扩，刷扩后断面达到9.5m宽，由于巷道埋藏深，地压大，需采取合适的支护方式，保证设备安装期间巷道支护断面满足需要。

2 巷道支护形式

采用工程类比法，根据121302工作面机巷、风巷地质情况、支护形式及矿压观测等资料，并借鉴以往切眼刷扩经验，采用锚网索支护方式。支护断面图见图1。

锚杆采用MG500锚杆（Φ22×2500mm）;锚杆托板采用150×150×12mm型窝型垫板加强支护;锚网采用Φ6mm钢筋焊制，规格为长×宽=2000mm×1000mm，网孔规格为100mm×100mm;钢带采用Φ12mm圆钢焊制，长度有1640mm及3040mm两种，根据现场情况搭配使用。锚索采用Φ21.8mm钢绞线加工，长度为9200mm、4200mm;锚索托板采用厚14mm钢板加工，大小两块叠加，大托板长×宽×厚=300mm×300mm×14mm，小托板长×宽×厚=150mm×150mm×14mm。锚固剂采用MSZ2850型和MSK2350型。M型钢带采用Q235钢板加工，长×宽×厚=3500mm×250mm×5mm，每隔1600mm布置一直径30mm的钻孔。

3 刷扩方案

工作面采用EBZ-200C型综掘机切割、装货，皮带机、刮板输送机联合装载、出货。刷扩时工作面配备一台EBZ-200C型综掘机布置在迎头，综掘机后设420型刮板输送机、1部SSJ-1000型皮带机，利用综掘机上的刮板输送机向后面的刮板输送机出货。每循环进尺1600mm，顶板破碎时要加强顶板管理，逐排进尺，循环进尺800mm。

4 临时支护

（1）临时支护工艺：综掘机切割后退回→安全检查→进入迎头→敲帮问顶→掏柱窝→铺网放好柱帽→打好点柱。综掘机迎头割窑结束后将综掘机后退至距离迎头大于5m的位置，然后将切割头落地后停电闭锁，随后对现场作业环境进行安全检查，找顶人员要站在永久支护下进行敲帮问顶，找尽迎头危岩浮矸后铺顶部锚网，锚网铺好后进行掏柱窝、打上戴帽点柱作业作为临时支护。（2）临时支护戴帽点柱中点柱要选用圆木（直径200mm以上、长度2500mm以上）或DWB28-30/100液压单体，柱帽选用方木制作（长×宽×厚=1600×180×180mm）。（3）戴帽点柱采取“一梁一柱”式，每循环布置两路，柱帽按平行巷道中线布置，点柱距刷扩巷中为700～800mm。戴帽点柱的柱帽应避开锚杆眼的位置，戴帽点柱打上后必须稳固有劲。（4）点柱顶端必须撑在柱帽的重心线上且必须压紧锚网，点柱要垂直岩面，垂直倾角不超过30度。（5）点柱必须打在实茬硬底上，当底板为煤或虚底时点柱下应穿木鞋，木鞋规格为300×200×100mm。柱帽和点柱采用8#铁丝“十”字捆扎在一起，并与顶板网片用8#铁丝软连接。（6）正常情况下柱帽沿巷道走向布置，顶板不规整时柱帽方向可作适当调整。

5 工程质量要求

（1）锚杆孔打眼深度为2450mm，允许偏差控制在0～+40mm范围内，锚索孔打眼深度为8950mm，允许偏差控制在0～+100mm范围内。锚杆外露长度控制在锚杆露出螺母10～50mm范围内，锚索露出锁具长度控制在为150～250mm范围内。锚杆螺母扭矩不小于260N·m，锚索预应力不得低于160kN。（2）锚杆和锚索角度要尽量垂直巷壁，锚杆允许偏差不得大于15°，锚索允许偏差不得大于3°。巷道拐角处锚杆、索均向上抬高15°。（3）锚网和钢带搭接长度不得小于100mm，锚网之间压茬处必须使用H钢带和锚杆进行固定，锚网之间接茬处采用双股12#铁丝每隔200mm进行绑扎牢固。（4）循环间预留锚网压茬，锚网间压接绑扎牢固，锚网采用锚杆压茬，钢筋网搭接不小于100mm，未压茬处用双股12#铁丝进行联网作业，联网点之间距离不得大于200mm。（5）刷扩通道拨门拐角处锚网必须用H钢带横行包边，搭接不小于200mm，打锚杆压茬。如因片帮漏顶而造成锚杆失锚时，可以补打4200mm锚索进行加强支护工作。（6）锚网施工时，纵筋必须紧贴岩面、横筋面向外。（7）锚网采用单层网支护。岩性破碎时，采取双层网加强支护。（8）支架安设采用边刷边安装方法，刷扩与安装的进度要保持平衡。（9）当矿压显现不明显时，回采侧帮部取消H钢带支护，帮部支护可调整至距底板不大于1000mm。（10）锚网支护时，顶部必须紧跟迎头进行锚杆支护，迎头4排顶部锚杆在施工不少于6根后才可以进行下一循环的施工。（11）正顶锚索支护距离迎头不得超过8m，顶板破碎的情况下锚索支护必须紧跟迎头，滞后迎头不得超过4m。锚索必须保证生根在稳定岩层中不小于2m。（12）顶部刷扩接茬处做好新老网搭接压茬质量管理工作。（13）围岩稳定时，帮部锚杆支护距迎头不超过10排，帮部最下一排锚杆距底板不超过1000mm;围岩条件差时，帮部锚杆支护紧跟迎头，帮部最下一排锚杆距底板不超过400mm。（14）锚索安装48h后发现预应力下降要及时补打。（15）刷扩后要每隔30m施工一组木垛用以加强顶板支护。木垛距单轨吊轨道距离不低于1.2m。（16）顶板条件稳定时，刷扩距安装支架距离不低于30m，不超过100m。顶板破碎时，不超过50m。

6 安全技术措施

（1）加强顶板管理，建立健全“敲帮问顶”制度，严禁空顶作业，临时支护要紧跟迎头。（2）一次允许刷扩最大距离为两排，然后支护两排最大控顶距不超过1800mm。顶板破碎时，逐排进尺。（3）顶板锚索必须使用双股8#铁丝一端固定到锁具下方，另外两端联接到支护好的锚网上（呈八字型），防止断锚伤人。（4）刷扩时顶板破碎或压力显现时应及时采取补打锚杆、锚索等方式加固巷道支护，确保施工安全。（5）当巷道高度过高，单体、点柱、托棚打不上时，可采用打木垛方式加强支护。（6）施工前对巷道内的各类电缆管线、设备进行覆盖保护。（7）施工时必须加强顶板管理，及时进行支护。（8）综掘机施工前，必须先检查综掘机周围及迎头的安全情况，发现问题必须及时处理。综掘机割到位后将综掘机退出，人站在安全地点，用合适的长钎进行敲帮问顶，及时找净迎头的危岩、浮矸，临时支护及时跟上。（9）臺阶法施工安全技术措施：上台阶长度要求15-20m，高度3.5-4.0m，待上台阶锚网索支护齐全后综掘机方可退回铲底进行下台阶施工;上台阶刷扩作业时，下台阶设专人进行警戒，严禁有人作业;综掘机从上台阶倒退前，人工将煤矸攉至下台阶，使上、下台阶型成缓斜坡，倒综掘机时，设专人警戒，综掘机向下20m内严禁有人;倒综掘机时，若无法形成缓坡，可人工使用道木、半圆木堆垫形成缓坡，使综掘机能够倒下。倒综掘机时专人指挥，防止撞碰木垛及管线。

7 结语

通过合理的支护设计，作业过程中加强顶板及工程质量管理，做好矿压观测工作，发现问题及时处理，保证了巷道支护强度，为工作面设备安全顺利安装打下了坚实基础。