劉帥

摘 要：通過對切眼大斷面的優(yōu)化及支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐證明了切眼大斷面在綜放工作面的推廣應(yīng)用的可行性。

關(guān)鍵詞：大斷面;優(yōu)化;支護(hù);施工質(zhì)量

引言

本煤礦北部現(xiàn)開采深度為331米，礦井現(xiàn)開采Ⅱ2a煤層、煤層硬度F=2.05、煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜表現(xiàn)為夾層多、煤層頂?shù)装鍘r性均為泥質(zhì)砂巖、砂巖、泥巖構(gòu)成、煤層傾角4～70、礦井最大生產(chǎn)能力為300萬t/a、工作面走向長1800米、工作面長165米

一、生產(chǎn)現(xiàn)狀

本煤礦現(xiàn)掘進(jìn)接續(xù)新采區(qū)右四片開切眼。開切眼采用一次大斷面7.5m×5.5m拱形錨網(wǎng)梁索聯(lián)合支護(hù)形式，已施工20m，質(zhì)量優(yōu)良，由于某煤礦采用同等斷面進(jìn)行安裝過程中出現(xiàn)大面積冒頂事故，嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn)，為慎重起見，公司對開切眼大斷面的安全性及實(shí)效性與中國礦大進(jìn)行分析和論證。

二、新采區(qū)右四片開切眼大斷面施工支護(hù)方案及對比分析

1、綜放工作面近幾年來開切眼安裝及施工，均采用了大斷面一次性施工，取得了良好的效果及寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2、我們已經(jīng)成功的完成了三個(gè)開切眼大斷面施工，一、是新二采右一片開切眼由原斷面3m×3m，一次性擴(kuò)成6.1m×4.5m大斷面，支護(hù)狀態(tài)良好，滿足了綜放支架的順利安裝。二、是在上一次擴(kuò)大斷面經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，新采區(qū)右二片開切眼施工是一次性大斷面6.8m×4.5m，施工順利完成，采用錨網(wǎng)梁索復(fù)合支護(hù)，支護(hù)狀態(tài)良好，滿足了綜放支架的順利安裝。三、是在上兩次大斷面成功施工的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，新采區(qū)右三片開切眼7.2m×4.5m大斷面施工一次成巷順利完成，此次施工采用錨網(wǎng)梁索復(fù)合支護(hù)，開切眼施工支護(hù)效果良好，并且近三個(gè)月對切眼大斷面頂板離層及頂幫下沉量和移近量的觀察，巷道變形量較小，最大頂板下沉量在0.4m左右，最大頂幫移近量在0.2m左右。三個(gè)月后支架安裝沒有受到任何影響，取得了良好的效果。

三、掘進(jìn)工藝

采區(qū)首采面回采工作面切眼是在順槽沒有施工到位的情況下，通過措施巷先施工的，切眼采用EBZ160 懸臂式縱軸掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。從西一軌道巷開口施工措施巷，措施巷施工至首采面進(jìn)風(fēng)順槽位置后開始掘進(jìn)切眼。切眼分兩次掘進(jìn)成巷，先以小斷面（寬4.10m、高2.17m）掘進(jìn)，然后擴(kuò)幫至設(shè)計(jì)斷面（寬7.12m、高2.17m）。小斷面掘進(jìn)時(shí)，邊掘邊進(jìn)行巷道頂板支護(hù);待小斷面巷道掘進(jìn)至首采面回風(fēng)順槽位置后，機(jī)組退到首采面進(jìn)風(fēng)順槽，然后進(jìn)行二次巷的擴(kuò)幫掘進(jìn)，二次巷一次擴(kuò)到712m寬，直至切眼完工。擴(kuò)幫時(shí)，邊掘進(jìn)邊進(jìn)行新揭露頂板的支護(hù)，同時(shí)進(jìn)行架11 # 工字鋼梁和單體液壓支柱的支護(hù)工作。

四、支護(hù)形式

根據(jù)某科技大學(xué)對煤礦巷道深部位移監(jiān)測可知，煤巷頂板松動(dòng)圈范圍在1.12～1.16m，巷道頂板下沉量最大為7.193mm，頂板下沉在3～5 天趨于穩(wěn)定。據(jù)此，根據(jù)圍巖松動(dòng)圈和組合拱支護(hù)理論，確定七采區(qū)首采面切眼采用錨、網(wǎng)+ 錨索+鋼棚+ 單體柱聯(lián)合支護(hù)方式。

1、 小斷面巷道支護(hù)

（1）錨桿

錨桿桿體用直徑18mm、長1800mm的（圖2601 工作面切眼支護(hù)平面示意圖）圓鋼加工，桿尾螺紋為M17，長度100mm，桿體材質(zhì)為普通A3 鋼，錨桿用2 卷K2335型樹脂錨固劑卷加長錨固，錨固長度為700mm，錨桿間排距為700 ×700（mm），呈菱形布置，靠巷道左幫錨桿與水平呈75°角。托板采用球形高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力托板，材質(zhì)為σ10 鋼板，規(guī)格150 ×150 ×10（mm）。螺母采用特制防松螺母，錨桿額定載荷50kN，破壞拉力100kN。鋼筋網(wǎng)采用直徑4mm鋼筋平焊而成，網(wǎng)片規(guī)格為2000 ×1500（mm）。

（2）錨索

錨索為直徑15124mm、長6300mm的單根鋼鉸線，錨深6000mm，錨桿用6 卷K2335 型樹脂錨固劑卷加長錨固，錨索間排距為1400 ×2100（mm），錨索與錨桿交錯(cuò)布置，每三排錨桿布置一排錨索，靠巷道右?guī)湾^索與水平呈80°角。錨索配套16# 槽鋼托梁，托梁長度為3200mm，一梁三根錨索。

（3）鋼梁和單體支柱

鋼梁選用11# 礦用工字鋼，長度4000mm，與巷道中心垂直布置，間距1400mm。支柱選用DW28 - 250/ 100 型單體支柱。

2、 大斷面巷道支護(hù)

先將小斷面巷道從右?guī)蛿U(kuò)至712m，后進(jìn)行新揭露頂板支護(hù)。

（1）錨桿

錨桿桿體用直徑18mm、長1800mm的圓鋼加工，桿尾螺紋為M17，長度100mm，桿體材質(zhì)為普通A3 鋼，錨桿用2 卷K2335型樹脂錨固劑卷加長錨固，錨固長度為700mm，錨桿間排距為700 ×700（mm），呈菱形布置，靠巷道左幫錨桿與水平呈75°角。托板采用球形高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力托板，材質(zhì)為σ10 鋼板，規(guī)格150 ×150 ×10（mm）。螺母采用特制防松螺母，錨桿額定載荷50kN，破壞拉力100kN。鋼筋網(wǎng)采用直徑4mm鋼筋平焊而成，網(wǎng)片規(guī)格為2000 ×1500（mm）。

（2）錨索

錨索為直徑15124mm、長6300mm的單根鋼鉸線，錨深6000mm，錨桿用3 卷K2335型樹脂錨固劑卷加長錨固，錨索間排距為1400 ×2100（mm），錨索與錨桿交錯(cuò)布置，每三排錨桿布置一排錨索，靠巷道右?guī)湾^索與水平呈80°角。錨索配套16 # 槽鋼托梁，托梁長度為3200mm，一梁三根錨索。

（3）鋼梁和單體支柱

鋼梁選用11 # 礦用工字鋼，長度4000mm，與巷道中心垂直布置，間距1400mm，鋼梁與錨索梁交錯(cuò)布置。支柱選用DW28 - 250/ 100 型單體支柱。二次巷鋼梁與一次鋼梁交錯(cuò)布置，一梁兩柱，單體柱呈一條直線。

五、體會(huì)與認(rèn)識

本礦井施工切眼大斷面投入二個(gè)月生產(chǎn)實(shí)踐，經(jīng)過對頂幫下沉量和移近量的觀測，發(fā)現(xiàn)頂板下沉了0.3—0.5㎝、巷道凈寬縮小了0.2㎝，說明巷道支護(hù)、井巷斷面設(shè)計(jì)取得了圓滿成功。