安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿 安徽 宿州 234116
摘要：针对E3211外段工作面切眼“三软”煤层条件下掘进易冒顶片帮的难题，采用“临时支护+永久支护”联合支护技术，该支护技术的有效实施，对巷道围岩压力进行有效的控制,满足了综放工作面的安装需求。
关键词：三软煤层；切眼支护；综采工作面；联合支护
1.工程概况
E3211外段工作面位于钱营孜煤矿东一采区南翼。为满足E3211外段工作面回采时通风、行人、运输、设备摆放及管线铺设等需要，E3211外段进行贯通成切眼，切眼设计长度205.2m（平距）。
E3211外段工作面内煤厚在1.35～3.7m之间，平均煤厚2.44m，煤厚变异系数γ=20%，属中厚煤层。煤层结构较复杂，夹矸以泥岩和炭质泥岩为主，少数为含炭泥岩。顶底板岩性以泥岩为主，次为粉砂岩和细砂岩，因此E3211外段工作面属于三软煤层工作面。切眼掘进过程中易发生片帮冒顶事故，为了保证施工安全，矿方制定切眼支护设计方案。
2.切眼支护设计
为了保证切眼掘进施工质量，采用临时支护+永久支护进行支护，保证掘进工作安全高效的进行。
2.1临时支护工艺
（1）顶板临时支护
锚网梁支护期间，使用ZLJ-10型机载临时支护，选用一梁两柱作为备用临时支护。机载临时支护最前端距工作面距离不大于0.6m，正规循环进尺1.6m，最大空顶距2.1m。
顶板临时支护流程：掘进机退后至安全地点—落下截割头，按下截割闭锁—找净顶帮活矸危岩—机载临时支护供压，打开临时支护—顶梁架上的磁铁将钢带牢固吸实，升主架—对临时支护未覆盖区域顶板进行永久支护—支护临时支护框架覆盖区顶板。
（2）帮部临时支护
同一排顶板支护完成后，帮部刷挖或支护前，先挂帮部金属网，离底板距离不超过1.5m，上端连接在顶板金属网或肩窝锚杆上，下部连接在后一排帮部网上，挂好网后，方可进行帮部刷挖、支护等其他工作。
（3）端面临时支护
1）巷道上山掘进超过12°、迎头断面必须采取全断面防片帮措施。平巷或不超过12°上山的掘进巷道高度超过2.6m、迎头端面距巷道底板1.5m以上必须采取防片帮措施。
2）防护网的材料及规格
防护网采用直径不小于7mm的聚酯纤维网，网格规格100×100mm。若迎头防护网损坏不能正常使用时可以采用菱形金属编织网或高强度塑编网替代使用；防护网的形状及长、宽度视巷道形状、断面而定，总体要求是迎头防护网下部应到巷道底板处。
3）防护网的使用要求
巷道上山掘进不超过12°上山巷道高度超过2.6m时：
①上部选用直径6mm圆钢加工好的小型“S”钩，把防护网与顶部的金属网连接，间距500-800mm。下部固定点不少于3处，间距1600mm，距底板不大于1500mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在永久支护的情况下，首先吊挂上部吊钩固定点，然后固定两帮；
②防护网两帮采用霸王桩固定，霸王桩长度不低于0.6m，以楔实为准；
③防护网与霸王桩的连接采用不低于14#双股铁丝，连接必须紧密、可靠；
④防护网要紧贴迎头岩（煤）面，每次使用时，要求防护网完好，严禁使用连续破损超过三个以上网格（菱形方格100×100mm）的防护网。
2.2 永久支护工艺
E3211外段切眼采用锚网梁索联合支护。
依据支护设计，导硐断面为宽×高＝4.5m×3m，顶部锚杆6根，锚杆间排距为800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。锚索间排距1600mm×1600mm,沿巷中布置，一排两根打在两根锚杆之间。
切眼刷大断面规格：宽×高＝2.8m×3m，顶部锚杆4根，锚杆间排距：800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。锚索间排距1600mm×1600mm。
其他具体材料规格如下：顶部锚杆采用φ22mm×2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆；老塘侧帮部采用φ20mm×2000mm右旋全螺纹锚杆，刷大侧帮部锚杆采用φ20mm×2000mm玻璃钢锚杆；锚杆托盘规格为B×L×H＝150mm×150mm×10mm；巷道顶部及老塘侧帮部采用菱型金属网，刷大侧帮部采用高强塑料网；锚固剂采用MSZ2370型树脂锚固剂；帮部采用KTM4型钢带，顶部采用KTM4型钢带；锚索为φ17.8mm×6.2m钢绞线；锚索托盘为正方形碟形托盘，规格为：B×H×L=250mm×250mm×14mm。
3.锚网梁索支护施工工艺
（1）打锚杆眼：打眼采用用规格为Φ28mm钻头，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过±100mm，眼向误差0～15°。锚杆眼深度必须与锚杆长度相匹配。打顶板眼时必须在临时支护的掩护下操作。打眼的顺序：必须按由外向里先顶后帮的顺序依次进行。
（2）安装顶板锚杆：挂好网，上好钢带梁，锚杆穿过托盘孔内，用锚杆顶住树脂锚固剂穿过钢带梁眼孔和网片，送至眼底，用专用转换套筒将锚杆螺母与锚杆机连接，开动锚杆机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌25～30s，并顶推91～180s方可拧紧螺帽。
（3）安装帮部锚杆：先打最上部一根锚杆眼，安装上部锚杆，老塘侧铺好网片及钢带后，然后依次从上到下施工其它锚杆。即帮连接好网片后，铺设钢带（塑编网），树脂锚固剂穿过钢带梁（塑编网）眼孔及网片，用锚杆顶住送至眼底，用专用转换套筒将锚杆与风煤钻连接，开动风煤钻带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌25～30s，并顶推91～180s方可安装托盘和螺母。8min之后，用专用扳手对锚杆进行紧固。
（4）打锚索眼：锚索眼的位置要准确，眼位误差不得超过±100mm，眼向误差不得大于±2°。锚索眼深度必须与锚索长度相匹配，锚索孔深度允许偏差-100～0mm，打锚索眼时用规格为Φ28mm钻头，1.2m钎子续接进行打眼。
（5）安装锚索：安装前，先把2卷MSZ2370树脂锚固剂依次放入眼内，用锚索顶住药卷，将药卷送至眼底，安装托盘、锁具，用转换套固定钢绞线并与锚杆机连接，边搅拌边推进，直至推至孔底，搅拌时间为25～30s，并顶推91～180s将锚杆机落下，卸下锚索上的转换套，锚索孔内的树脂药卷锚固需养护15分钟，用锚索张拉机具紧固，保证锚索预应力不小于100KN不大于120KN，并确保托盘压紧并紧贴岩面。
4.结论
（1）为满足E3211外段工作面回采时通风、行人、运输、设备摆放及管线铺设等需要，E3211外段进行贯通成切眼；
（2）E3211外段工作面属于三软煤层工作面，切眼掘进过程中易发生片帮冒顶事故；
（3）“临时支护+永久支护”联合支护技术的有效实施，对巷道围岩压力进行有效的控制,满足了综放工作面的安装需求。
论文作者:朱辉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/23
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