吳三龍

（大同煤礦集團云岡礦，山西 大同 037000）

1 概 述

大同煤礦集團云岡礦311皮帶巷位于井田12#煤層311盤區(qū)，用于12#層311盤區(qū)采掘工作面煤炭運輸，巷道北部分別布置311軌道巷、511回風(fēng)大巷，南部為實煤區(qū)。311皮帶巷設(shè)計長度460m，巷道斷面規(guī)格寬×高=4.5×2.8m，掘進工作面煤層平均厚度為1.8m，直接頂主要以炭質(zhì)泥巖為主，平均厚度為4.09m。

根據(jù)云岡礦地測科提供資料顯示，311皮帶巷在掘進期間共揭露3條正斷層，分別為F3、F7、F8，其中F3、F7斷層平均落差為0.6m，傾角為70°；F8斷層落差為1.1m，傾角為65°。由于F3、F7斷層落差較小，巷道在過該斷層時頂板破碎不是很嚴重，采用傳統(tǒng)的錨桿、錨索支護即可。由于F8斷層落差較大，巷道在過F8斷層帶時，頂板出現(xiàn)大面積破碎且伴隨著局部冒頂現(xiàn)象，其中位于410m段冒頂最為嚴重，冒頂高度達1.8m，冒頂長度為3.9m，冒頂區(qū)域成半球形。對該冒頂區(qū)域采用傳統(tǒng)的錨桿、錨索支護不僅施工難度大、而且支護效果差，很容易引發(fā)重大煤礦安全事故。對此云岡礦工程一隊通過技術(shù)研究，決定對311皮帶巷斷層帶冒頂區(qū)域采用施工人工假頂方法進行維護控制，力求保證311皮帶巷安全順利施工。

2 人工假頂施工方案

（1）311皮帶巷頂板破碎冒頂區(qū)域，人工假頂主要由施工錨索吊棚、架設(shè)半圓木柱、注漿等施工工序組成。在施工人工假頂前應(yīng)先確定施工地點頂板安全，并將施工材料預(yù)先碼放在施工地點附近。

（2）首先施工錨索吊棚，每架錨索吊棚主要由三根長度為6.0m，Φ21.6mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線和一根長度為4.2m工字鋼梁（11#）組成，11#工字鋼梁上焊制三個Φ24mm圓孔，圓孔間距為1.8m。

（3）第一架錨索吊棚施工在巷道進向距311皮帶巷冒頂區(qū)域1.0m處，采用錨索鉆機在施工巷道頂板進行鉆孔，鉆孔深度為5.6m，鉆孔施工完后在鉆孔內(nèi)填裝兩支MSKC23/60型和一支MSK23/35型錨固劑，然后將錨索塞入鉆孔內(nèi)并采用鉆機進行錨固，錨索錨固后外露端外露長度控制在0.5m。

（4）錨索錨固后進行吊掛11#工字鋼梁，鋼梁與錨索之間采用鋼托板及鎖具進行固定，鋼梁固定后鋼梁與頂板預(yù)留間隙為0.2m。

（5）第一架錨索吊棚施工完后開始施工第二架錨索吊棚，第二架錨索吊棚施工工藝與第一架相同，兩架錨索吊棚之間間距為1.0m，依次類推直至過冒頂區(qū)域1.0m后停止施工錨索吊棚，共計施工6架錨索吊棚，如圖1所示。

（6）待所有錨索吊棚施工完后在錨索吊棚上方依次鋪設(shè)金屬網(wǎng)、風(fēng)帶、道木、半圓木，道木長度為2.5m，半圓木長度為4.2m，Φ0.3m。道木平鋪在錨索吊棚上方且與施工巷道平行，為了確保人工假頂穩(wěn)定牢固，在道木上鉆三個圓孔并采用鉛絲穿過圓孔與錨索吊棚捆綁固定。

（7）第一層道木鋪設(shè)完成后在道木上方鋪設(shè)半圓木，半圓木垂直道木布置，半圓木與道木之間同樣采用鉛絲進行捆綁，半圓木鋪設(shè)完后再鋪設(shè)道木，依次類推直至道木或半圓木接冒頂區(qū)域頂板為止。

（8）當(dāng)冒頂區(qū)域人工假頂架設(shè)完成后，為防止假頂間隙處集聚瓦斯，采用高壓注漿泵向假頂間隙處填充羅克修膨脹劑，假頂施工完后定期對假頂變形情況及假頂附近瓦斯?jié)舛冗M行檢查。

圖1 311皮帶巷冒頂區(qū)域人工假頂施工平、剖面示意圖

3 施工注意事項

（1）在施工錨索吊棚期間，錨索錨固力、拉拔力必須符合設(shè)計要求，錨索錨固時間不得低于3min，錨索錨固1h后方可安裝工字鋼梁。

（2）為確保人工假頂平穩(wěn)，錨索施工完后在安裝工字鋼梁時應(yīng)拉水平線，保證鋼梁安裝后兩端處于同一水平面上，鋼梁安裝后應(yīng)與巷道設(shè)計頂板預(yù)留0.2m，以便鋪設(shè)道木。

（3）由于311皮帶巷冒頂區(qū)域高度大，在施工人工假頂時需搭工作盤，工作盤應(yīng)采用直徑不低于300mm圓木搭設(shè)，嚴禁采用木板、油桶簡易搭設(shè)，在工作盤上施工人工假頂期間應(yīng)安排專人隨時觀察工作盤穩(wěn)固情況。

（4）在冒頂區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)道木、半圓木時，必須保證道木、半圓木兩端頂住冒頂區(qū)域煤壁，同時相鄰兩層道木或半圓木必須采用鉛絲捆綁牢固。

（5）在對假頂處間隙填充膨脹劑前應(yīng)采用廢舊風(fēng)帶對假頂兩端與頂板空隙處進行封堵，防止在填充過程中膨脹劑溢流，造成假頂內(nèi)間隙填充不完全。

（6）人工假頂施工完后，應(yīng)定期對假頂下沉、變形情況進行觀察、記錄，發(fā)現(xiàn)人工假頂下沉量大必須及時采取措施進行維護，同時每班應(yīng)安排專職的瓦檢工對假頂處及其附近瓦斯?jié)舛冗M行檢查。

4 結(jié)語

311盤區(qū)311皮帶巷斷層破碎區(qū)域采用人工假頂?shù)姆椒ㄟM行維護，有效解決了頂板破碎、冒頂高度大、支護困難、支護效果差等難題，提高了破碎頂板穩(wěn)定性。311皮帶巷破碎頂板施工人工假頂后，在后期三個月未發(fā)現(xiàn)人工假頂出現(xiàn)變形，巷道頂板未出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，取得了較好成效，為其他采掘工作面過斷層破碎帶提供了借鑒。