淮南矿业集团潘二矿潘四东井 安徽省淮南市 232082
一、概述
在煤矿施工中，其巷道的支护形式有架棚支护、锚（梁）网支护、锚网喷支护、砌碹及钢筋混凝土浇筑，等支护形式，其中架棚支护主要用于顶板不好及巷道维修时采用，如巷道过断层及巷道揭煤施工时采用，还有就是巷道在顶板压力较大时采用架棚支护，在架棚支护过程由于目前煤矿安全质量标准化要求比较高比较严，所以我在井下跟班过程中对架棚拉条的施工工艺及标准化效果进行了观察和琢磨。
架棚作为井下巷道掘进支护的重要组成部分，其在支护中的地位是很重要的，其简单的施工工艺及施工的安全性是很值得推广，所以一直以来对于架棚的结构很难有优化改造的余地，但是在煤矿效益不断下滑，节支降耗已成为矿井建设的主题，特别是在全面推行“两个全面的”的重要时期，对于节支降耗已经是摆在我们面前的重大课题，在这基础上我们对对架棚拉条进行了相应的改造，在实际应用过程中，在节省材料、施工工艺变更及安全质量标准化方面都取得了很好的效果，值得推广应用。
二、架棚施工的作业流程及相关规定
(1）对迎头临时支护（采用人工挪移前探梁、安设棚梁并腰背），岩壁的状况进行安全确认。
(2）重新校正中腰线，打上部眼。
(3）对迎头岩壁（山墙）进行支护。
(4）倒矸。
(5）搭设脚手架。搭设脚手架采用Ø22mm钢筋特制的挂钩穿上两根4寸钢管，铺上4m左右、70mm厚的大板，并用双股14#铁丝牢固绑扎在钢管上，脚手架的高度控制在棚梁端头下方500mm左右。
(6）在脚手架大板的两头铺上钢筋背板，钢筋背板必须抵到帮及迎头岩壁。
(7）根据中腰线，挖棚腿窝。
(8）栽棚腿，上U型棚卡缆，紧固螺栓，上帮部拉条。
(9）铺设两帮背板，充填背板后空隙，凡是背板后空隙在300 mm以上的必须用矸石充填。
(10）拆除脚手架。
三、架棚拉条的优化改造
对于架棚拉条重要性不言而喻，其对棚子的稳固及多棚的整体性起到至关重要的作用，煤矿一直以来都采用的是一拉三的拉条，并且是一根拉条就要用掉三个拉钩，且拉条还要上下布置，显得整体性不是很强。
在实际生产过程中，通过不断进行观察和琢磨，想可不可以将拉条在搭接部位进行重叠并只采用一个拉钩进行连接，为此通过不断的琢磨我们对架棚拉条进行了大幅度的优化，以更能适用施工生产中的实际情况，并能对安全的要求一点没有降低，而且还达到了节支降耗的目的，同时也提高了巷道标准化水平，并在实际生产中产生不错效果。
四、架棚拉条的优化设计
我们对于架棚拉条的优化设计，主要是对拉条搭接部位进行了改造优化，主要是将搭接到上面的槽钢拉条两边进行切割并，长度达到搭接头子的长度就可以了，上拉钩的两孔位置不变，并且在上的过程中需要将上一棚的拉钩先卸掉，再将加工改进的拉条搭接在上面，从而形成一个整体。
图1 优化拉条加工图 图2 优化改造后的拉条图 图3 优化拉条使用效果图
优化后的拉条通过将拉条搭接部位进行改造优化，将原本上下布置的拉条位置进行了调整变动，将拉条都调整到了一条直线上，达到了拉条上后成线的目的，并优化了架棚的质量效果，同时每根拉条节约了一个拉钩，达到了节约架棚成本的效果。
五、优化后的优缺点
此拉条优化后，基本上跟原来架棚上拉条是一样的效果，但其改进后还存在以下优缺点：
1、缺点
1）拉条需要进行适当加工；在进货拉条时需要将一头按要求进行截割，以便达到适用的原则；
2）在施工过程需要将原上好的拉过螺丝卸掉；在施工过程中需要将原来的拉钩螺丝卸掉才能将后面要上的拉条安上，操作上稍显麻烦；
3）调整拉条稍显费劲；原来拉条是上下布置，好调整位置，但是当拉条要成整体时就不容易调整了，但是我们可以加工个别特殊拉条进行调整，基本不影响；
2、优点
1）结省材料；我们通过优化后，每根拉条节省一个拉钩，现在已每根拉条单价3.8元/根计算，棚距800mm的巷道四道拉条，大概每100米架棚巷道就要节约将近900元；
2）提高质量标准化水平；通过对拉条的改造优化，将拉条成线，在施工后看见拉条成线，提高了架棚整体质量标准化的水平，相比较原拉条的使用，效果明显要好；
3）提高后期喷浆质量；在后期喷浆中，拉条位置相比原来的拉条，遮盖面积要小，拉条后边易于喷浆；
4）易于操作；改进后施工方式同原来一样，调整工艺方面比较小，减少了棚拉条放置的一环，简化了工艺。
六、实际使用效果
此种拉条在我们施工的1131（3）里段下顺槽底抽巷揭煤工作面施工得到使用，1131（3）里段下顺槽底抽巷剩余区段将揭露的岩性有砂质泥岩与泥岩粉砂岩；掘进段内11-1、11-2煤层的赋存较稳定，11-1与11-2煤之间为4.2m的泥岩。其中11-1煤厚1.0m，黑色，以块状为主，次为粉末状，属半亮型煤。11-2煤层：煤厚1.7m，黑色，其顶部为0.2至0.3m厚的粉末状为半暗型煤，向下有0.2m左右的碳质泥岩，其下为半亮型煤。
1131（3）里段下顺槽底抽巷预计共揭露断层3条，主要以倾切断层为主，其中NF60、DF13、NF25、NF63断层附近发育破碎带，破碎带内岩石比较破碎，地层完整性被破坏。
1131（3）里段下顺槽底抽巷延原开拓201队停头位置BA8点前14.8m处继续按方位N124°施工15°上山施工185m至上平巷，上平巷施工499.637m巷道结束。斜巷上下口各施工一个信号硐室、中间每隔不大于40m的距离施工一个躲避硐室（主巷施工时，待施工硐室处按迎脸支护管理）。
巷道设计采用锚网喷支护为主，当巷道揭煤、过断层、破碎带时采用架棚支护。
架棚采用29U型金属棚（四合棚），柱窝深度：左500mm，右200mm。棚距：600mm，拉杆4道，规格：1440mm；帮部拉杆在拱基线位置，拱部拉杆位于卡缆上方300mm位置；钢筋笆片全断面腰帮背顶。梁腿搭接500mm，搭接处上2副29U棚卡缆。钢筋笆片规格：φ10×φ6.5－800×600mm。笆片搭接方式：搭接处每隔200mm用双股14#铁丝扎紧。
从使用效果来还是很不错的，同时工人在施工过程中也很适应这种施工方式，在进几个月的使用过程中在安全质量标准化方面都取得了不错的效果。
从其总体来看，本次对巷道施工架棚拉条的改进还是很成功的，其使用效果及优势还是很明显的，应用价值比较高，很值得推广应用。
论文作者:庄勇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/30
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