宋作文，王紅亮，任耀飛，宋立凱

（1.山西潞安礦業(yè)集團(tuán)王莊煤礦，山西 長(zhǎng)治046031；2.潞安礦業(yè)集團(tuán)新疆公司山鑫煤礦，新疆 伊犁 835300）

山西潞安集團(tuán)王莊煤礦作為后羿射日神話傳說(shuō)的發(fā)祥地與奠定潞安發(fā)展基礎(chǔ)的元?jiǎng)椎V，位于上黨盆地郊區(qū)，是有著45年開(kāi)采歷史的老礦井。主采煤層為二疊紀(jì)山西組中下部3#煤層，由于受小煤礦的蠶蝕以及壓煤村莊等原因，礦井的原煤生產(chǎn)銜接不能按計(jì)劃實(shí)施，煤炭?jī)?chǔ)量逐年減少?，F(xiàn)為了減少煤炭資源的損失，緩解采掘接續(xù)緊張的局面，對(duì)孤島煤柱邊角殘煤進(jìn)行回采。在43M5 運(yùn)巷掘進(jìn)通過(guò)4316 外切眼空巷大冒落區(qū)時(shí)，對(duì)兩幫冒落矸石采用正臺(tái)階的施工方法，取得了良好效果。

1 43M5 運(yùn)巷概述

43M5 運(yùn)巷屬43 采區(qū)，東面是43B1 已采工作面，南面是4316 已采工作面，西面接6111 已采工作面，北面是43M6 未采工作面。

該工作面屬沁水煤田3#煤，賦存于二疊系山西組地層中下部，為陸相湖泊型沉積；煤層總厚度6.7 m，煤層上部有一層0.16 m的夾矸，下部有兩層夾矸，為0.18 m 和0.12 m。從整體上看，該工作面是一個(gè)向西南傾斜的單斜構(gòu)造，煤層傾角4°，走向長(zhǎng)度812 m，傾斜長(zhǎng)度192 m。

43M5 運(yùn)巷斷面為4 500 mm×3 200 mm，掘進(jìn)過(guò)程中需穿過(guò)43 下山探巷、4316 外風(fēng)巷、4316 外切眼這3 條空巷，其中距離43M5 運(yùn)巷開(kāi)口21 m 處與43 下山探巷貫通；距離開(kāi)口52.7 m 處與4316 外風(fēng)巷貫通，距開(kāi)口412 m 處與4316 外切眼貫通，貫通位置關(guān)系均為半立交，切眼巷道斷面為7 800 mm×3 000 mm 矩形鐵柱大板（以回）支護(hù)，形成地壓現(xiàn)象，外切眼冒頂并冒至老頂巖層中（中砂巖），頂板已形成自然平衡拱趨于穩(wěn)定。

2 43M5 運(yùn)巷與4316 外切眼施工方法

43M5 運(yùn)巷在掘進(jìn)距空巷2 m 時(shí)，要緩慢掘進(jìn)，嚴(yán)禁大斷面貫通，出現(xiàn)煤墻松軟，必須停止掘進(jìn)，采用130 型鉆機(jī)、B19 六棱鋼鉆桿及Φ 30 mm 鉆頭，向上打一個(gè)45°角探眼，用ZMS30 手持式氣動(dòng)煤幫錨桿鉆機(jī)，2 500 mm 麻花鉆桿，在巷道中間距底板1 500 mm，向前打探眼（打眼時(shí)必須按要求進(jìn)行濕式打眼），探透后，由瓦檢員檢測(cè)探眼處的瓦斯?jié)舛龋?dāng)瓦斯?jié)舛仍?%以下后，采用風(fēng)鎬掘進(jìn)的方法，擴(kuò)大貫通孔，確定無(wú)水且無(wú)瓦斯后，方可與空巷貫通。

貫通后，首先對(duì)冒落區(qū)外的支護(hù)進(jìn)行加固，打設(shè)兩排，每排三根Φ 17.8 mm× 8 300 mm 錨索，間距1 500 mm，排距1 600 mm。每根錨索采用1 支（CK+Z）2360 和2 支Z2360 樹(shù)脂錨固劑進(jìn)行錨固，用Φ 14 mm 圓鋼焊制的3 200 mm 長(zhǎng)雙筋雙梁鋼筋梯子梁連鎖，錨索托盤采用300 mm×300 mm×16 mm高強(qiáng)度可調(diào)心托盤及配套鎖具，托盤拱高不低于60 mm。錨索預(yù)漲力達(dá)200 kN。

（1）臨時(shí)支護(hù)，鋪?lái)斁W(wǎng)。在4316 外切眼貫通的正巷冒落區(qū)內(nèi)，采用打設(shè)2 根點(diǎn)柱的方法進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，點(diǎn)柱為直徑不小于150 mm、長(zhǎng)度不小于2.5 m的優(yōu)質(zhì)圓木（或道木），鞋采用長(zhǎng)×寬×厚=200 mm×200 mm×50 mm的鞋板，帽采用1.5 m 長(zhǎng)的剎桿，打設(shè)點(diǎn)柱前，作業(yè)人員站在已冒落的煤（矸）堆上的安全支護(hù)下，確保退路暢通，使用專用找頂棍由外向里進(jìn)行敲幫問(wèn)頂；然后將網(wǎng)片鋪好，打設(shè)點(diǎn)柱。上Φ 14mm 圓鋼焊制的5 000 mm 長(zhǎng)的雙筋雙梁鋼筋梯子梁，吊掛在金屬網(wǎng)靠點(diǎn)柱200 mm的地方，依次向前支護(hù)，金屬網(wǎng)兩片網(wǎng)搭接，搭接長(zhǎng)度100 mm，網(wǎng)與網(wǎng)之間雙絲雙扣、孔孔相連、扭結(jié)不少于3 圈。

（2）打頂錨桿（錨索）。人員站在已冒落的煤（矸）堆上，在點(diǎn)柱的臨時(shí)支護(hù)下，打設(shè)頂錨桿支護(hù)巷道頂板，采用130 型鉆機(jī)、B19 六棱鋼鉆桿及Φ 30 mm 鉆頭，打設(shè)Φ 22 mm×2 400 mm 左旋無(wú)縱筋螺紋鋼，鋼號(hào)為MSG500，桿尾螺紋為M24，采用高強(qiáng)托盤調(diào)心球墊、尼龍墊圈和150 mm×150 mm的拱型高強(qiáng)度托盤，拱高不低于36 mm、厚度不低于10 mm的托盤。每排為6 根，間排距為900 mm×800 mm，用一支（CK+Z）2360 和一支Z2360 樹(shù)脂錨固劑對(duì)錨桿進(jìn)行錨固，預(yù)緊力達(dá)350 N·m，錨固力大于100 kN。同時(shí)沿巷道頂板以間距2 000 mm、排距1 600 mm 打設(shè)Φ 17.8 mm×5 300 mm 長(zhǎng)的錨索加強(qiáng)支護(hù)（錨索打設(shè)要求同上），直至將冒落區(qū)正巷頂維護(hù)完。

（3）迎頭兩幫支護(hù)。人工用洋鎬、風(fēng)鎬等工具至上而下刷幫，刷到實(shí)巖體，刷平整。煤層上部巖石層，采用氣腿式鑿巖機(jī)YT—23 型（原7655 型），中空8鉻（ZK8Cr）B22 釬桿及Φ 30 mm 球齒釬頭；煤層采用ZMS30 手持式氣動(dòng)煤幫錨桿鉆機(jī)，2 500 mm 麻花鉆桿及Φ 28 mm 鉆頭。打設(shè)Φ 22 mm×2 000 mm 左旋無(wú)縱筋螺紋鋼，鋼號(hào)為MSG500，桿尾螺紋為M24，采用高強(qiáng)托盤調(diào)心球墊、尼龍墊圈和150 mm×150 mm的拱型高強(qiáng)度托盤，拱高不低于36 mm、厚度不低于10 mm的托盤。每排為6 根，間排距為900 mm×800 mm，用一支Z2335 和一支Z2360 樹(shù)脂錨固劑對(duì)錨桿進(jìn)行錨固，鋪設(shè)金屬網(wǎng)與頂網(wǎng)聯(lián)好，上下兩片網(wǎng)搭接，搭接長(zhǎng)度100 mm，網(wǎng)與網(wǎng)之間雙絲雙扣、孔孔相連、扭結(jié)不少于3 圈。上Φ14 mm 圓鋼焊制的5 000 mm 長(zhǎng)雙筋雙梁鋼筋梯子梁，錨桿預(yù)緊力達(dá)350 N·m，錨固力大于80 kN，打設(shè)到冒落的矸石處。對(duì)于貫通口，要全部維護(hù)。

（4）對(duì)冒落區(qū)頂幫兩邊各再延伸10 000 mm，對(duì)頂采用前探梁臨時(shí)支護(hù)，前竄前探梁到空頂區(qū)，鋪好金屬網(wǎng)、上好雙筋梯子梁，用護(hù)頂架板、剎桿、木茬等配合絞實(shí)頂板，進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。打設(shè)錨桿、錨索，幫至頂角維護(hù)至冒落的矸石處，施工要求同上述（2）、（3）。

3 正臺(tái)階施工方法

臺(tái)階施工法是將巷道沿其高度分成數(shù)個(gè)分層，采用自上向下或自下向上的順序，進(jìn)行分層施工，形成臺(tái)階狀，這樣有利于正常的施工操作。上分層超前的，稱正臺(tái)階工作面；下分層超前的，稱倒臺(tái)階工作面。在實(shí)際工作中，按照巷道的高度，將整個(gè)斷面分成2個(gè)以上分層，每個(gè)分層的高度以1.8～2.5 m為宜，最大不超過(guò)3 m；要合理確定上下分層的錯(cuò)距，便于鉆眼、運(yùn)輸煤（矸）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，上下臺(tái)階工序配合要求嚴(yán)格。

（1）以維護(hù)的頂幫為準(zhǔn)外退2 000 mm，先在兩幫由頂向下300 mm 各打1 根Φ 22 mm×2 400 mm左旋無(wú)縱筋螺紋鋼，鋼號(hào)為MSG500，桿尾螺紋為M24（錨固要求同幫要求相同），由此向下每400 mm錨固一根錨桿，然后在頂與矸石之間，掛上金屬網(wǎng)同頂網(wǎng)和幫網(wǎng)聯(lián)好。采用自制的拉環(huán)，使用拱型高強(qiáng)度托盤，拱高不低于36 mm、厚度不低于10 mm的托盤，在拱內(nèi)焊一個(gè)M24 螺帽，拱朝外在托盤上焊不低于100 mm的弧形高強(qiáng)鋼筋（Φ 20 mm），將拉環(huán) 安裝在錨固的錨桿上，錨桿外露不少于50 mm。

（2）安裝好拉環(huán)后，采用5 分鋼絲繩配繩卡。把鋼絲繩穿在拉環(huán)內(nèi)兩幫來(lái)回穿成“Z”形，穿過(guò)后，先把上邊的一頭用繩卡固定，不少于3 道卡，由上向下將鋼絲繩掙緊，在最下邊的拉環(huán)處余留1 000 mm 將鋼絲繩截?cái)嘤美K卡固定；把金屬網(wǎng)同鋼絲繩連接，防止矸石滾落。外退1 000 mm（可根據(jù)冒落的巖石大小來(lái)確定），在兩幫打錨桿為第一個(gè)臺(tái)階打好基礎(chǔ)。

（3）出渣。采用風(fēng)鎬、大錘等工具，將大塊巖石處理成小塊，經(jīng)掘進(jìn)機(jī)的裝載機(jī)構(gòu)運(yùn)到運(yùn)輸皮帶上。矸石每下700 mm 緊跟打設(shè)一排錨桿。打夠兩排錨桿后，在打好基礎(chǔ)的地方向下每距離400 mm，各錨固一根錨桿用來(lái)安裝拉環(huán)穿鋼絲繩（同2 相同）。在鋼絲繩里邊每300 mm 豎一根1 500 mm 大板，要高出上邊鋼絲繩100 mm，大板里邊充填矸石，使鋼絲繩與大板成一整體。外退1 000 mm（根據(jù)冒落的巖石大小來(lái)確定），在兩幫打錨桿為下一個(gè)臺(tái)階打好基礎(chǔ)。直至到底板，但要保證下邊巷道寬度達(dá)5 500 mm，

（4）出完渣后，由底板向上3 500 mm 處，用錨桿、拉環(huán)、鋼絲繩和金屬網(wǎng)做一個(gè)假頂，防止矸石墜落。

4 結(jié)束語(yǔ)

采用正臺(tái)階施工法與傳統(tǒng)的撞楔法、木垛法相比，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了施工中的安全系數(shù)。在回采時(shí)，提高了回采效率，為相鄰小煤柱工作面創(chuàng)造了有利條件。

[1]呂建青.井巷工程(M).徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007，182-183.

[2]王志清，苗田等.大斷面綜放工作面開(kāi)切眼錨桿支護(hù)技術(shù)(J).煤，2011，10：39-40.