[摘 要]本文針對(duì)許疃煤礦7227綜采工作面切眼在復(fù)合頂板條件下大斷面施工過(guò)程中遇到的技術(shù)難題進(jìn)行研究，根據(jù)切眼特殊情況提出了錨帶網(wǎng)+單體支柱+錨索聯(lián)合支護(hù)方案，介紹了其施工方法，對(duì)支護(hù)效果進(jìn)行了礦壓監(jiān)測(cè)，實(shí)踐證明該切眼采用聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，既改善了巷道圍巖的變形量，又保證了巷道快速掘進(jìn)，在同類(lèi)地質(zhì)條件下大斷面施工提供了可靠技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]大斷面 聯(lián)合支護(hù) 施工方法 礦壓監(jiān)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）16-0340-01

0、前言

綜采工作面切眼頂板支護(hù)的難度，在于它的采高大、跨度大，巷道暴露的空間大，根據(jù)三鉸拱原理，巷道凈跨度大，導(dǎo)致巷道頂板承受的原巖垂直應(yīng)力增大，再加上在回采過(guò)程中受采動(dòng)壓力及自身高應(yīng)力地壓的雙重作用，采用傳統(tǒng)的金屬支架支護(hù)，存在以下問(wèn)題：跨度大支架的穩(wěn)定性差，頂梁易彎曲，導(dǎo)致垮棚事故的發(fā)生，不利于頂板管理；工作面運(yùn)料困難，易發(fā)生支護(hù)材料傷人事件，迎頭施工人員安全系數(shù)低；工作面安裝不便，安裝時(shí)需要替棚，安裝工序繁雜且不利于頂板管理。因此尋求一種合理的綜采工作面切眼大斷面煤巷支護(hù)形式具有重要意義。

近年來(lái)，我國(guó)錨桿+錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)日趨成熟，為在綜采工作面切眼大斷面煤巷支護(hù)提供了有利的條件。

錨桿可以發(fā)揮擠壓加固作用，促使錨固范圍之內(nèi)的巖石形成能承受一定載荷的整體結(jié)構(gòu)，維護(hù)錨桿長(zhǎng)度范圍內(nèi)的頂板，保持整體性，一定程度上阻止上部圍巖的松動(dòng)與變形。錨索則錨固在上部穩(wěn)定的老頂巖層之中，發(fā)揮其懸吊作用，將潛在的垮落范圍之內(nèi)的頂板巖層懸吊于完整堅(jiān)固的老頂巖體上，由錨索來(lái)承擔(dān)垮落范圍之內(nèi)的巖層所受的垂直載荷，加大“錨固平衡拱”厚度，防止頂板巖層離層。

1、工程概況

許疃煤礦7227綜采工作面位于許疃煤礦82下采區(qū)右翼一階段，南到81采區(qū)7219工作面收作線(xiàn)附近，西到7118工作面及81、82下采區(qū)分界線(xiàn)，北到大巷保安煤柱線(xiàn)，東鄰7229工作面（已回采）。

該工作面主采72煤層，該范圍內(nèi)煤厚2.4～6.63m，平均5.03m。外段608m大部分處于原7127采空區(qū)下，煤厚2.4～6.3m，平均2.65m；局部受構(gòu)造影響被破壞或已采出，且該段72煤層與上部71煤層呈分岔合并關(guān)系，層間距在0.7～4.0m，平均2.30m。工作面整體72煤層與下部82煤層層間距在11.44～17.73m，平均13.54m。

該煤層賦存穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層直接頂為泥巖，厚度為0.7～4.0m，平均為2.30m，老頂為細(xì)砂巖，厚度為16.26～25.48m，平均為21.74m，直接底為泥巖，厚度為2.05～2.43m，平均為1.49m，老底為細(xì)砂巖，厚度為9.39～15.30m，平均為12.05m。

該工作面地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，總體上為一南北走向，向東傾斜的單斜構(gòu)造，工作面煤層在走向上有幾處小的起伏（實(shí)見(jiàn)向斜2條），煤層傾角7～17，平均12°。根據(jù)實(shí)揭資料分析，能構(gòu)成對(duì)該區(qū)域內(nèi)掘進(jìn)影響的斷層5條。

為滿(mǎn)足綜采設(shè)備的安裝，巷道斷面設(shè)計(jì)為矩形，其設(shè)計(jì)凈尺寸為凈寬×凈高=9000×3800mm。

2、支護(hù)方案及支護(hù)參數(shù)

支護(hù)方案：采用錨帶網(wǎng)+點(diǎn)柱+錨索聯(lián)合支護(hù)。

支護(hù)參數(shù)：

頂部：采用M22 L=2400mm等強(qiáng)錨桿加長(zhǎng)錨固，間、排距為800×800mm。矩形布置，與巖面垂直，其中頂部?jī)杉绺C錨桿與頂板法線(xiàn)夾角為≮75°，初錨扭矩≮300N·m，錨固力≮80KN，每根錨桿用兩節(jié)Z2550樹(shù)脂藥卷；每?jī)膳佩^桿施工一套錨索梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，錨索規(guī)格為Φ17.8 L=6300mm鋼絞線(xiàn)錨索，梁采用L=3600mm的14#槽鋼加工而成，每排施工兩套錨索梁，錨索間距為1500mm，錨固力≮200KN，每根錨索用一節(jié)K2550和兩節(jié)Z2550樹(shù)脂藥卷。采用L=4500mm長(zhǎng)M4型鋼帶，鋼帶沿煤層傾向方向布置。

幫部：老塘側(cè)幫部采用M22 L=2400mm等強(qiáng)錨桿加長(zhǎng)錨固，工作面推進(jìn)側(cè)幫部采用M22 L=2400mm玻璃鋼錨桿，錨桿間、排距為850×800mm。每根錨桿用兩卷Z2550樹(shù)脂加長(zhǎng)錨固，初錨扭矩≮200N·m，錨固力≮60KN，配合使用L=3800mm長(zhǎng)M4型鋼帶。

菱形金屬網(wǎng)采用10#鐵絲機(jī)械編制，網(wǎng)孔50×50mm，頂網(wǎng)過(guò)肩窩≮200mm，在巷道幫部加網(wǎng)到幫部鋼帶下端超過(guò)鋼帶200mm；網(wǎng)間搭茬100～150mm，用網(wǎng)邊緣鉤條勾結(jié)牢固。

點(diǎn)柱為DH4型單體，每排布置6根單體，排拒不大于800mm，單個(gè)支柱的初撐力不小于50 KN。

3、施工方法

由于7227綜采工作面切眼跨度達(dá)9.0m，采用導(dǎo)硐+刷擴(kuò)的方法，先施工凈寬×凈高=4500×3800的巷道，貫通后再刷擴(kuò)煤壁側(cè)至設(shè)計(jì)尺寸。

導(dǎo)硐為老塘側(cè)，刷大為煤壁側(cè)，合理安排刷大時(shí)間，盡可能減少巷道頂板下沉?xí)r間。導(dǎo)硐施工時(shí)靠近煤壁側(cè)，架設(shè)一梁三柱的走向棚管理頂板，梁為1m的鉸接頂梁，支柱為DH4型單體液壓支柱，并設(shè)專(zhuān)人管理，保證支柱正規(guī)有勁，觀察頂板來(lái)壓情況，及時(shí)給支柱補(bǔ)液或替換損壞的支柱。巷道刷大只能放松動(dòng)炮，以減少對(duì)導(dǎo)硐巷道及頂板的破壞，刷大側(cè)鋼帶、錨索與導(dǎo)硐側(cè)鋼帶、錨索平行布置，支護(hù)強(qiáng)度及支護(hù)參數(shù)與導(dǎo)硐側(cè)一致。

4、礦壓監(jiān)測(cè)

（1）巷道表面位移

切眼內(nèi)每隔30mm布置一個(gè)測(cè)站，對(duì)特殊地段增加測(cè)點(diǎn)。每個(gè)測(cè)點(diǎn)采用“十字布點(diǎn)法”布置，測(cè)點(diǎn)設(shè)立后，前期每隔一天觀測(cè)一次，表面位移趨于穩(wěn)定后，每周觀測(cè)一次，并做好記錄和資料整理。

（2）頂板離層指示儀布置

切眼內(nèi)每30mm安設(shè)一組頂板離層儀，布置在巷道頂板中央。在巷道頂板垂直打入一個(gè)直徑φ=28mm鉆孔，一直打到堅(jiān)硬老頂，深度一般為5～8m，將棘爪推到深部穩(wěn)定巖層內(nèi)（一般超過(guò)錨索錨固尾端300mm），再將另一個(gè)棘爪推到2.5m位置，其準(zhǔn)確位置是與錨桿錨固尾端一致。將不銹鋼鋼絲拉緊后，按要求固定在孔口測(cè)讀裝置上，記下原始數(shù)據(jù)，以后每周觀測(cè)一次。錨固區(qū)內(nèi)、外頂板離層值≤20mm為安全值。

（3）錨桿（索）檢測(cè)

建立錨桿（索）日檢制度，初錨扭矩抽測(cè)不少于30%，錨拔力抽測(cè)一組（頂1根、幫1根）。

錨拔力測(cè)試一般不作破壞性試驗(yàn)，當(dāng)拉拔加載至設(shè)計(jì)錨拔力的90%時(shí)即為合格。拉拔檢測(cè)過(guò)的錨桿（索）要有明顯標(biāo)記，不得重復(fù)拉拔，不宜超過(guò)規(guī)定值過(guò)大，以防損壞設(shè)備或拉壞錨桿（索）。

5、結(jié)束語(yǔ)

許疃煤礦7227工作面切眼采用錨帶網(wǎng)+單體支柱+錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，充分發(fā)揮了錨桿、錨索各自的優(yōu)勢(shì)，高強(qiáng)度錨桿以加固為主，錨索以懸吊作用為主，有效控制了巷道頂板巖層移動(dòng)，很好的解決了大跨度復(fù)合頂板綜采工作面切眼支護(hù)問(wèn)題，同時(shí)為大跨度錨桿+錨索支護(hù)技術(shù)積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

作者簡(jiǎn)介：李根強(qiáng)（1984～），男，安徽宿州市人，2013年1月畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)?，F(xiàn)任淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司許疃煤礦綜掘二區(qū)副區(qū)長(zhǎng)。