李青柏（淮南礦業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)部，安徽淮南232000）

組裝硐室刷擴(kuò)技術(shù)淺析

李青柏（淮南礦業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)部，安徽淮南232000）

本文介紹了液壓支架組裝硐室的刷擴(kuò)技術(shù)，詳細(xì)分析刷擴(kuò)改進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際施工情況，討論了該施工方法的可行性、安全性及經(jīng)濟(jì)效益，以供類似工作面借鑒施工。

組裝硐室；全斷面；錨梁網(wǎng)支護(hù)；綜掘刷擴(kuò)

1　問(wèn)題的提出

淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦2641（3）工作面為大采高工作面，根據(jù)煤層地質(zhì)條件及綜采設(shè)備裝備技術(shù)水平，該工作面選用ZZ13000-28/65液壓支架；受井筒及主要運(yùn)輸巷道限制，支架在順槽組裝硐室進(jìn)行整體安裝，組裝硐室的刷擴(kuò)質(zhì)量關(guān)系到安裝的成敗。

2　工作面概況及工藝比對(duì)

2.1煤層頂板巖性

老頂為中砂巖，灰白色，中粒結(jié)構(gòu)，主要成分為石英；厚度3.45～6.28/5.0m；直接頂為砂質(zhì)泥巖：灰色～深灰色，厚度14.19～17.83/15.9m。偽頂為13-2煤及泥巖。13-2煤：黑色，厚度0.8～1.4/1.1m；泥巖：灰色，易碎；厚度0.4～1.08/0.6m。

2.2傳統(tǒng)組裝硐室施工工藝

傳統(tǒng)工藝是對(duì)原巷道進(jìn)行局部臥底，以達(dá)到組裝硐室需求的斷面。優(yōu)點(diǎn)在于保證了煤層頂板的完整性，頂板管理安全性較高；缺點(diǎn)是巷道臥底工程量大，一般要求臥底深度2m左右，寬度5.2m，長(zhǎng)度約90m，同時(shí)組裝硐室高度達(dá)到5.4m，且?guī)筒咳繛槊后w，存在較大片幫安全隱患，不利于安全生產(chǎn)，且施工工期較長(zhǎng)。

2.3組裝硐室施工工藝改進(jìn)

鑒于組裝硐室的兩個(gè)組裝點(diǎn)有效使用總長(zhǎng)度為14m，有效使用斷面為：寬×高=3400mm×5400mm，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化的角度出發(fā)，決定采用挑頂取代臥底，挑頂高度為1.4m，寬度5.2m，總長(zhǎng)度約19m；在2641（3）下順槽的實(shí)踐證明了該工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

圖1　組裝硐室剖面示意圖

3　組裝硐室的施工改進(jìn)

3.1組裝硐室斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)組裝支架的具體需要，2641（3）下順槽組裝硐室采用臺(tái)階法分兩次施工，先挑頂1.4m施工斷面為：寬×高=5200mm× 3000mm的巷道，頂幫支護(hù)齊全后，綜掘機(jī)鏟底2.4m深，最終形成組裝硐室斷面：寬×高=5200mm×5400mm。

3.2錨網(wǎng)支護(hù)參數(shù)

3.2.1支護(hù)方式

根據(jù)該地點(diǎn)地質(zhì)條件并結(jié)合潘一礦13-1煤層巷道支護(hù)經(jīng)驗(yàn)，決定采用“錨桿+錨索+槽鋼+鋼帶+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)，充分利用錨桿錨索的主動(dòng)支護(hù)作用，以網(wǎng)格狀的方式支護(hù)頂和幫部，使巷道頂板及幫部保持安全穩(wěn)定。

3.2.2支護(hù)參數(shù)

頂部鋼梁規(guī)格：14#槽鋼，L=5000mm；11#工字鋼，L= 6000mm；

錨桿規(guī)格：φ22×2500mm高強(qiáng)錨桿；

錨索規(guī)格：頂部φ22×6200mm鋼絞線，幫部φ22×4500mm錨索；配用KM22-1鎖具；

幫部Q235鋼帶規(guī)格：1900mm×300mm×3mm，橫向布置；

金屬網(wǎng)（10#鐵絲編制）規(guī)格：頂部5600mm×1000mm，幫部3000×1000mm；

錨桿（索）間排距：頂部900×800mm，幫部950×800mm；

錨固劑：采用Z2355型樹(shù)脂錨固劑，頂部錨桿每根配用2支，幫部錨桿每根配用1支；頂部錨索每根配用3支；幫部中空注漿錨索每根配用1支。

托板：頂部鐵墊板為160mm×105mm×12mm；幫部中空注漿錨索采用29U型鋼加工的鐵墊板，規(guī)格為300mm×300mm；幫部錨桿采用配套W型鐵墊板。

頂部錨桿抗拔力≥100kN，幫部錨桿抗拔力≥60kN，錨桿螺絲扭矩≥180N·m；

錨索預(yù)緊力≥210kN，抗拔力≥500kN。

3.3施工工藝

每個(gè)組裝點(diǎn)先采用綜掘挑頂掘出組裝硐室上部斷面（寬×高=5200mm×3000mm）并進(jìn)行支護(hù)；待上部施工完畢后，再采用綜掘機(jī)鏟底2.4m深，并進(jìn)行下部的幫部支護(hù)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)斷面，最后人站在綜掘機(jī)上施工頂部起吊梁，并加固幫部。

工藝流程：交接班→安全檢查（頂幫、瓦斯、工程質(zhì)量等）→綜掘機(jī)切割、出煤→敲幫問(wèn)頂→鋪?lái)斁W(wǎng)，用挑梁器上槽鋼→進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)→打頂部錨桿、索眼，安裝錨桿、索→裁幫→打幫部錨桿眼，掛幫網(wǎng)，上鋼帶，安裝錨桿→鏟底出貨→打下部幫部錨桿眼→上鋼帶、安裝錨桿→起吊頂部鋼梁→施工頂部錨索眼→安裝錨索→打幫部錨索眼→上槽鋼、安裝錨索→完善工程質(zhì)量并整理工具。

圖2　臺(tái)階法施工順序示意圖

4　總結(jié)

在頂板穩(wěn)定性較好的地質(zhì)條件下，采用綜掘挑頂?shù)氖┕すに嚕ㄔ谙挛闹泻?jiǎn)稱為后者）在煤巷中施工錨網(wǎng)支護(hù)大斷面液壓支架組裝硐室，相對(duì)于過(guò)去采用臥底的施工工藝（在下文中簡(jiǎn)稱為前者），有表1中的優(yōu)點(diǎn)。

表1　

實(shí)踐證明：采用改進(jìn)后的刷擴(kuò)工藝，工作量大幅減少，機(jī)械化程度增加，工期縮小近一半（這在接替日益緊張的現(xiàn)代化礦井意味著高效），材料費(fèi)用也略有節(jié)約。從組裝硐室竣工到安裝結(jié)束，在兩個(gè)組裝點(diǎn)之間及硐室外側(cè)巷道內(nèi)共設(shè)置了3組頂幫移近量及頂板離層觀測(cè)站，觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，該段巷道兩幫移近量小于200mm，頂?shù)装逡平吭?50～300mm左右，頂板離層量為0mm，說(shuō)明巷道頂幫支護(hù)是安全可靠的，達(dá)到組裝要求，鑒于該刷擴(kuò)改進(jìn)技術(shù)在2641（3）的成功實(shí)驗(yàn)，后期在1581（3）等工作面成功推廣使用，并均取得了很好的應(yīng)用效果。

TD264

A

2095-2066（2016）26-0096-02

2016-9-2