聶敏 神木縣隆德礦業(yè)有限責任公司

1.工程概況

連采工作面切眼位于2煤南翼輔運大巷西部,根據(jù)BK4、P137鉆孔揭露地層賦存情況分析，連采工作面切眼掘進上覆松散層厚度為13.6-17.8m，地勢整體相對較平緩，松散層底部為新近系保德組紅土，局部粉土，以粘土為主，亞粘土次之，致密，含鈣質結核,厚度為6.5-10.6m，正?；鶐r厚度為168.1-173.5m；風化基巖厚度為 23.5-32.2m。根據(jù)鉆孔及連采工作面順槽實際揭露情況，推測連采工作面切眼掘進區(qū)域內(nèi)無較大斷層或陷落柱等構造，局部可能會有沖刷帶。掘進面內(nèi)局部有偽頂發(fā)育，巖性主要為深灰色薄層狀泥巖，巖質松軟、遇水軟化，可能會出現(xiàn)掉頂現(xiàn)象。

其上覆正?；鶐r厚，巖性主要為細—中粒砂巖、粉砂巖，連采工作面掘進時的充水水源為頂板延安組基巖裂隙水，不會波及上覆風化基巖裂隙含水層及第四系松散潛水含水層，因此連采工作面切眼掘進過程中，涌水主要為頂板淋水，根據(jù)連采面順槽掘進時涌水量情況分析，預計連采工作面切眼掘進時正常涌水量10m3/h，最大涌水量20m3/h。

2.巷道布置與支護設計

2.1 巷道布置

連采工作面切眼布置在2煤層中，底板標高989.2-992.5m，掘進方位角為42°18′36″，開切眼中心線與膠運順槽中心線交叉點至膠運順槽中心線與南翼輔運大巷中心線交叉點距離為3430.12m；開切眼中心線與回風順槽中心線交叉點至回風順槽中心線與南翼輔運大巷中心線交叉點距離為3453.81m。切眼在掘進過程中煤層厚度h＜3700mm時，要沿頂掘進；當煤層厚度h≥3700mm時，要沿底掘進。

2.2 支護設計

根據(jù)巷道圍巖性質、以往巷道支護參數(shù)及相鄰巷道的礦壓觀測資料，確定連采工作面切眼采用錨網(wǎng)索+單體液壓支柱聯(lián)合支護，支護圖如圖1所示，巷道斷面形狀為矩形。

圖1 ：連采工作面切眼掘進支護圖

根據(jù)礦井2煤礦壓觀測資料和同煤層相鄰巷道的支護經(jīng)驗，連采工作面切眼內(nèi)巷道選用Φ18mm×2100mm的左旋螺紋鋼錨桿加Φ6.5×4900×1060mm 和Φ6.5×3400×1060mm鋼筋網(wǎng)片支護，錨桿間排距均為1.0m。

3.工程施工方法及工藝

3.1 施工方法確定

根據(jù)巷道的煤巖特性、地質及施工條件，考慮到連采工作面切眼的施工工期要求，兼顧安全、優(yōu)質、快速的原則，確定采用如下施工方法：

（1）連采工作面切眼在連采工作面膠運順槽3430.12米處按照設計掘進方向開口掘進,分兩次成巷，初次沿副幫以矩形斷面（毛寬×毛高=5.4m×3.7m）掘進，二次正幫刷幫2.9米，副幫采垛完畢后單體支柱跟進連采工作面，要求單體距正幫側迎頭不得超過30米，副幫側超前正幫側不小于30米，在切眼正幫側安裝一部膠帶運輸機。

（2）在副幫側掘進時，巷道寬度5.4米，支護4.9米網(wǎng)片，一次成巷幫右側有0.5米暫不支護網(wǎng)片，防止二次擴幫掃壞已支護的網(wǎng)片，掘進后要及時掛設警示桿，嚴禁人員在下方行走。

（3）連采面切眼采用錨網(wǎng)索、單體聯(lián)合支護，副幫錨索滯后迎頭不得超過18米，正幫錨索滯后全斷面巷道不大于18米；如遇頂板破碎時，錨索滯后迎頭不得超過3米。

（4）切眼開口掘進時，因開口處為膠運順槽與切眼交叉口且副幫端頭支架安裝硐室需擴幫，巷道懸頂面積大，因此在開口處掘進必須堅持短掘短支，掘6米支6米；若頂板破碎，掘3米支3米或掘1米支1米，確保頂板安全。

（5）由于切眼斷面較大，為了確保施工安全，決定在巷道中的煤機安裝硐室、端頭支架安裝硐室口、膠運順槽擴幫處各打一排單體液壓支柱加強支護；由于考慮施工工藝，正幫支護單體后破碎機無法通過，在掘進過程中單體打設在距離副幫3.3米處，待正幫砼底板完成后，一次將單體移在距離正幫3.335米的設計位置，單體間距為1.2米。

3.2 施工工藝

連采機掘進、刷幫主要施工工序如下：截割→裝煤→運煤。

（1）截割：采用12CM15型連續(xù)采煤機截割，截割時按設計寬度、高度確定掘進輪廓，截割順序自下而上進行。

（2）循環(huán)進度的確定：

為了充分發(fā)揮設備的效率，根據(jù)隆德煤礦的地質特征、巷道頂板巖性和以往掘進經(jīng)驗，頂板完整，確定循環(huán)進度為8m；出現(xiàn)構造帶、頂板破碎、頂板淋水大、局部冒頂時，必須采取短掘短支，循環(huán)進度為3m或掘1m支1m。

（3）最小控頂距的確定：

錨桿機機身前端機身頂住連采工作面迎頭時，鉆臂與連采工作面迎頭的距離為2m，即掘進連采工作面最小控頂距為2m。

（4）最大控頂距的確定：

正規(guī)循環(huán)進度為8m，最小控頂距為2m，因此掘進連采工作面最大控頂距為10m。

4.結束語

煤礦工作面進行該設計施工后，首先在連采工作面切眼掘進時，保證了副幫側超前正幫側不小于30米，及連采工作面切眼錨索支護，副幫錨索滯后迎頭不得超過18米，擴幫掘進時不超過錨索支護距離，正幫錨索滯后全斷面巷道不大于18米，等設計規(guī)范要求。此外，連采工作面切眼掘進施工完成后，不僅能夠節(jié)省人工成本，便于安全生產(chǎn)的順利開展，還大大提供了企業(yè)的生產(chǎn)效益。