杜鵬鵬

（山西焦煤汾西礦業(yè)集團水峪煤業(yè)有限責任公司， 山西 呂梁 032302）

引言

《煤礦安全規(guī)程》對煤礦的生產(chǎn)有著明確的規(guī)定：在掘進工作面絕不允許出現(xiàn)空頂作業(yè)的行為[1]。在地質(zhì)較為松軟的位置，嚴格要求其使用前探支護或選擇其他確保安全的措施。在支護方式上，有永久支護與臨時支護兩種。其中永久支護通常情況下需要一批人在有限的空間內(nèi)去進行長時間的工作，這必然又會衍生出新的安全隱患來，為了使永久支護在進行作業(yè)時更加安全，臨時支護的概念隨之被提出并得到了迅速的普及[2]。故而可以得知，臨時支護對于確保煤礦生產(chǎn)安全至關重要。那么如何在掘進工作面中更加科學合理運用臨時支護，以防止空頂作業(yè)的安全事故發(fā)生，是目前煤礦企業(yè)均需要面對并解決的問題。

1 巷道斷面及支護形式

1.1 巷道斷面

在進行巷道斷面的形狀設計時，需要根據(jù)巷道的地質(zhì)環(huán)境、使用時間、作業(yè)類型進行分析，以建成后的安全以及實用為前提，設計出科學合理的斷面形狀。在對61106運輸巷的巷道進行設計的時候，采用了矩形的形狀。其巷道斷面的詳細參數(shù)如表1所示。

表1 巷道斷面特征

1.2 運輸巷臨時支護方式

掘進機割完一個循環(huán)后鋪設菱形網(wǎng)，采用兩根內(nèi)注式單體支柱戴棚板作為臨時支護。菱形網(wǎng)鋪于棚板之上，內(nèi)注式單體支柱規(guī)格DN-3.15，棚板規(guī)格長×寬×厚＝1 200mm×200mm×50mm。兩根內(nèi)注式單體支柱分別支設在距工作面最后一排錨桿1.3m，距巷道兩幫1.5m位置，間距為1.5m。

2 隨工作面頂板的變化臨時支護的變化

2.1 當工作面頂板平整、圍巖穩(wěn)定時

在掘進過程中，巷道的圍巖穩(wěn)定，頂板平整，例如：61106運巷前300m巷道，頂板平整，層位清晰，當正常掘進完一個循環(huán)后，嚴格執(zhí)行敲幫問頂，頂板未發(fā)現(xiàn)離層等情況，此時應當迅速組織作業(yè)人員進行支護，盡量減少頂板空頂時間，這種情況下不易使用臨時支護，使用臨時支護反而增加了空頂作業(yè)時間。

根據(jù)現(xiàn)場實際統(tǒng)計，規(guī)格為DN-3.15內(nèi)注式單體支柱比較重，作業(yè)人員操作不便，打起臨時支護后，影響鋼帶的正常鋪設；施工一根頂錨桿的時間大約在3min，也就是說，直接進行永久支護要比先使用臨時支護更能減少操作人員在空頂下的作業(yè)時間。

2.2 當工作面頂板破碎時

在掘進作業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)巷道頂板破碎，例如：61106運巷480～540m段巷道，正常掘進完一個循環(huán)后，頂板漏頂嚴重，最高處可達500～600mm，此時作業(yè)人員無法進入空頂區(qū)域進行支護作業(yè)，在進行敲幫問頂后，及時挑落離層的煤層，人員站在已支護安全區(qū)域先對空頂區(qū)域施工超前支護錨桿，將工作面空頂區(qū)域進行支護，然后迅速組織作業(yè)人員進行支護?；蛘咴诟钕乱慌徘疤崆霸诠ぷ髅媸┕こ爸ёo，最大程度地減少工作面發(fā)生漏頂現(xiàn)象，隨后進行架棚支護，架棚支護時，需保證支護質(zhì)量，從而為永久支護打下良好基礎。

根據(jù)現(xiàn)場實際統(tǒng)計，規(guī)格為DN-3.15內(nèi)注式單體支柱比較重，作業(yè)人員操作不便，發(fā)生漏頂型冒頂后，臨時支護的使用也會受到很大的影響，不能達到預期的效果，施工一根超前錨桿的時間大約在3min，也就是說，施工超前錨桿代替臨時支護要比先使用臨時支護更安全更有效果，且能提高工作效率。

3 工藝流程（如圖1所示）

圖1 工藝流程圖

4 鋪聯(lián)網(wǎng)

1）進行聯(lián)網(wǎng)的布置時，需要在有支護的位置進行。

2）在進行金屬網(wǎng)的布置時，需將其長邊與巷道中線保持垂直，然后將相鄰的網(wǎng)用單股鉛絲進行連接，將其至少擰三圈，以保證其連接處的牢固，同時確保鉛絲頭在金屬網(wǎng)的內(nèi)側。

5 頂板錨桿的安裝

1）進行打眼作業(yè)前，需對斷面的規(guī)格進行檢測，若發(fā)現(xiàn)其規(guī)格不符合標準，則需先對其進行處理。另外，還需對頂幫圍巖的情況進行檢測，確保工作環(huán)境的安全。

2）進行錨桿眼位置的確定時，要根據(jù)鋼帶的孔位進行。

3）在進行錨桿眼的作業(yè)時，首先要根據(jù)設計好的錨桿眼位置將錨桿鉆機的位置進行確認，然后再依據(jù)頂板傾角將鉆機角度進行適當?shù)恼{(diào)整，以確保鉆孔角度的準確性。在打眼最初階段，要控制轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)速不能太快，同時氣腿的推力也應該適宜。當孔眼的深度超過30mm后，可將轉(zhuǎn)速進行適當?shù)募涌欤瑫r加大氣腿的推力。

4）打眼完成后，可以使用錨桿桿體將兩根不同的樹脂藥卷放置到孔底。

5）當樹脂藥卷放置在孔底之后，可以使用連接套連接錨桿與錨桿鉆機，通過錨桿鉆機將錨桿均速的推進孔內(nèi)底，當錨固劑與樹脂藥卷接觸后，將其進行拌合，時間控制在15～20 s。

6）在拌合3min后，可以在此使用錨桿鉆機對螺母進行緊固，先使用鉆機使其扭矩盡量臨近210 N·m，然后人工將扭矩調(diào)整至210N·m。

7）最后要確保錨桿的外露長度以及露出螺母的長度在不小于10mm的同時，也不大于40mm。

6 幫錨桿的安裝

1）在進行錨桿的安裝時，要確保頂、幫錨桿的安裝進度一致。

2）進行打眼作業(yè)前，需對斷面的規(guī)格進行檢測，若發(fā)現(xiàn)其規(guī)格不符合標準則需先對其進行處理。另外，還需對頂幫圍巖的情況進行檢測，確保工作環(huán)境的安全。

3）進行錨桿眼位置的確定時，要根據(jù)設計規(guī)劃進行確認。

4）進行錨桿眼的鉆孔操作時，選用風煤鉆，并配以直徑為30mm的鉆頭和長度為1.8m的鉆桿。

5）打眼完成后，可以使用錨桿桿體將兩根不同的樹脂藥卷放置到孔底。

6）當樹脂藥卷放置在孔底之后，可以使用連接套連接風煤鉆與錨桿螺母，通過風煤鉆將錨桿均速的推進孔內(nèi)底，對樹脂藥卷進行攪拌，時間控制在15～20 s。

7）在拌合3min后，可以在此通過人工使用機械扳手將扭矩調(diào)整至150N·m。

8）最后要確保錨桿的外露長度以及露出螺母的長度在不小于10mm的同時，也不大于40mm。

7 錨索支護技術要求

1）對錨索進行作業(yè)時，必須與掘進工作進度保持一致。

2）錨索孔的深度允許有30mm左右的偏差。

3）確保錨索露出鎖具長度在不小于150mm的同時，也不大于250mm。

5）錨索錨固力需要大于200 kN。

8 結語

臨時支護的作用主要是提升巷道周邊的圍巖的強度，同時有效避免煤巖脫落。同時，它對空頂危險的預防起著相當關鍵的作用。通過以上掘進工作臨時支護使用流程的論述，可以看出現(xiàn)在使用的臨時支護弊端很多，影響工作面掘進效率，不能很好地為安全生產(chǎn)服務，因此應根據(jù)工作面現(xiàn)場的實際情況調(diào)整臨時支護的方式，或者用超前支護替代臨時支護，從而更簡便、更安全地進行支護作業(yè)。期待發(fā)明更先進的臨時支護設備，徹底解決現(xiàn)在所使用的臨時支護存在的弊端。