黄云志
淮南矿业（集团）有限责任公司谢桥煤矿 安徽 淮南 236232
摘要：针对淮南矿业集团谢桥煤矿复杂条件下“三软”巷道受周边煤柱集中应力的影响，采掘时出现围岩松软破碎、易片帮冒顶的情况，采用“综掘锚网、架棚临时支护+锚网索永久支护”联合支护工艺进行巷道快速掘进支护，提高了巷道围岩支护的安全系数，保证了巷道掘进工作的安全高效进行。
关键词：复杂条件；“三软”巷道；快速掘进；综掘锚网；架棚临时支护；锚网索永久支护
1.工程概况
谢桥煤矿1252（3）风巷为沿空巷道，与1242（3）机巷净煤柱7.0m，从1252（3）风巷出煤联巷右帮拨门，以286°方位施工，设计长度为1075.19m(平距)。1252（3）风巷锚网支护时断面形状为直墙斜顶梯形，其断面尺寸：净宽×中高＝5.5m×3.4m，S净=18.7m2；架U29金属棚支护时断面形状为直墙半圆拱形，其尺寸为净宽×中高=5.6m×4.0m，S净=19.0m2。1252（3）风巷无极绳机头段锚网支护时断面形状为直墙矩形，其断面尺寸：净宽×中高＝6.5m×3.4m，S净=22.1m2。
1252（3）风巷采掘过程中发现巷道围岩松软破碎、极易片帮冒顶，经分析可知，受受1242（3）机巷净煤柱的集中应力影响，巷道围岩应力集中程度高，煤体破坏严重，同时巷道掘进过程中受掘进影响将进一步破坏巷道围岩结构，降低围岩结构的强度极大程度上减缓了巷道的掘进施工进度，影响了巷道的安全高效掘进。
为了提高巷道围岩支护的安全系数，决定采用““综掘锚网、架棚临时支护+锚网索永久支护”联合支护工艺，以保证巷道的支护强度，保证人员及施工的安全。
2.巷道掘进支护工艺
综掘机掘进时，由巷道顶部向巷道底部进行切割。若顶板较为破碎或帮部煤体松软易片时，应先打适量超前护顶、护帮锚杆将顶帮护好（超前护顶锚杆规格为Ф22×2400mm、护帮锚杆规格为Ф20×2000mm，顶板锚杆每根使用2卷Z2360型锚固剂，帮部锚杆每根使用1卷Z2360型锚固剂），再由巷道顶部向巷道底部的顺序进行切割。
3.巷道支护工艺
（1）综掘锚网、架棚临时支护工艺
1）综掘锚网临时支护
当顶板破碎、平整度较差、顶板局部掉落较高、顶板走向坡度大（大于4°）时，机载临时支护使用效果不理想；或因出煤系统停钩以至于迎头货较多，综掘机无法开到迎头时；或者当机载临时支护装置损坏以及检修期间，可采用两根轻型单体液压支柱进行临时支护，单体液压支柱打在待支护的钢带上（4.7m长的M5型钢带），距中线800±200mm各一根。顶部完成2根锚杆(间距不小于2倍顶锚杆间距)前，不得拆除单体液压支柱；每班安排专人检查单体液压支柱，发现漏液、卸压的及时更换。
2）综掘架棚临时支护
采用金属前探梁和超前撞楔作为临时支护。前探梁规格为Φ6吋（Φ159mm）×4000mm的钢管两根，前探梁距巷道中心线为800～1000mm，每根钢管用两个挂钩固定，挂钩采用Φ25mm圆钢加工。每根前探梁两个生根点，挂钩间距不小于1400mm（或两倍棚距），前探梁与挂钩之间，上下由两块木楔对刹，左右用一块木楔剎紧（木楔规格：长400mm，宽160mm，厚100mm），靠近迎头的挂钩用不小于12#铁丝与棚梁固定，每根前探梁都必须用不小于双股12#铁丝从预留孔穿过（或使用防倒绳），固定在永久支护的棚梁或拉杆上。撞楔规格为Φ25×2500mm的圆钢或Φ22×2400mm废旧锚杆加工，超前撞楔倾角比巷道上斜15o～20o，超前掩护距离必须超过下个循环进尺500mm，撞楔露出不超过300mm。超前撞楔不少于5根；顶板破碎时采用密集超前支护掩护下掘进，超前支护排距不超过200mm，外露不大于300mm。超前支护范围：巷道正顶至两肩胛处。
（2）锚杆、锚索永久支护工艺
1）安装顶板锚杆
a.巷道顶板锚杆支护的施工工艺流程为：综掘机切割出货→敲帮问顶→联网→临时支护→钻顶板锚杆孔→清孔→安装锚固剂和锚杆→用锚杆机搅拌锚固剂30s→停止搅拌并等待50s左右→拧紧螺母→依次安装其它顶板锚杆。
b.锚杆孔采用MQT120单体风动锚杆机完成。用单体锚杆钻机按钢带孔位打锚杆眼。巷道顶板锚杆长2400mm，采用直径为Ф30mm的钻头、与锚杆等长的钻杆打眼。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆顶部孔深要求为2350±30mm，并保证钻孔角度。
c.放入锚固剂，锚杆杆体套上托盘并带上螺母，杆尾通过安装器与锚杆机机头联接，杆端插入已装好锚固剂的钻孔中，升起锚杆机，将孔口处的药卷送入孔底。
d.利用锚杆机搅拌锚固剂。锚固剂搅拌是锚杆安装中的关键工序，搅拌时间为30s。同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断。停止搅拌后等待50s左右。
e.50s后再次启动钻机，锚杆螺帽在钻机的带动下顶掉堵片，托盘快速压紧顶板岩面，使锚杆具有较大的预紧力，此时外形标准为托盘紧贴岩面，塑料垫片严重变形或挤出。锚杆螺母的拧紧力矩不得小于200N?m。
f.锚杆排距误差不得超过设计值±100mm。
2）安装顶板锚索
a.打顶板眼：采用直径为Ф30mm的钻头、接长钻杆打眼(单根1200mm)，按设计眼位和角度施工安装，眼深6.0~9.6m。
b.送锚固剂：锚索钻孔施工完毕后，立即向孔内装入三卷Z2360型锚固剂，用锚索慢慢将锚固剂推入孔底。推进锚索挤压锚固剂入孔底，再搅拌20~30s，保证锚索深入孔底；用搅拌接头将单体锚杆钻机与锚索连接起来，然后升起钻机推进锚索，边搅拌边推进，直到推入孔底，停止升钻机搅拌20~30s后停机。
c.涨拉锚索：锚索推入孔底搅拌后等2h后用张拉千斤顶张拉锚索，预紧力100KN。
d.锚索间距误差不得超过设计值±100mm。
（3）安装帮部锚杆
a.综掘机切割出货→敲帮问顶→打定位锚杆→挂网→上钢带→拧紧螺母→依次安装其它帮部锚杆。
b.锚杆孔采用MQC-60帮部锚杆机完成。与锚杆等长钻杆，Ф30mm钻头。帮部孔深要求为2350±30mm，并保证钻孔角度。钻头钻到预定孔深后收缩锚杆机，同时清孔，清除孔内煤岩粉。
c.放入一卷Z2360型锚固剂，锚杆杆体套上托盘并带上螺母，推动锚杆将孔口处的药卷送入孔底。当人工推动困难时，先将杆尾通过安装器与锚杆机机头联接，然后启动钻机边旋转边推进直至孔底。
d.利用锚杆机搅拌锚固剂，搅拌时间为30s，同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断，停止搅拌后等待50s。
e.50s后用风动扳手或加长扳手，将锚杆螺帽的堵片顶掉，托盘压紧顶煤岩壁，使锚杆具有较大的预紧力，此时外形标准为托盘紧贴岩面，塑料垫片严重变形或挤出。锚杆螺母的拧紧力矩不得小于200N?m。
f.锚杆排距误差不得超过设计值±100mm。
（4）安装帮部锚索
a.锚索孔采用MQC-60帮部锚杆机完成。接长麻花钻杆打眼，Ф30mm钻头。帮部孔深要求为3600mm，并保证钻孔角度。钻头钻到预定孔深后收缩锚杆机，同时清孔，清除孔内煤岩粉。
b.放入2卷Z2360型锚固剂，用锚索慢慢将锚固剂推入孔底。推进锚索挤压锚固剂入孔底，再搅拌20~30s，保证锚索深入孔底；用搅拌接头将帮部锚杆机与锚索连接起来，然后启动钻机边旋转边推进直至孔底，搅拌20~30s后停机。同时要求搅拌过程连续进行，中途不得间断。
c.涨拉锚索：锚索推入孔底搅拌后等2h后用张拉千斤顶张拉锚索，预紧力50KN。
d.锚索间距误差不得超过设计值±100mm。
4.结论
（1）淮南矿业集团谢桥煤矿复杂条件下“三软”巷道受周边煤柱集中应力的影响，采掘时出现围岩松软破碎、易片帮冒顶的情况，严重影响了工作面的安全高效开采；
（2）针对巷道状况，采用了“综掘锚网、架棚临时支护+锚网索永久支护”联合支护工艺进行巷道快速掘进支护，有效提高了巷道围岩支护的安全系数，保证了巷道掘进工作的安全高效开展，提高了经济社会效益。
作者简介：
黄云志（1990,6）2012年6月毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现为淮南矿业集团谢桥煤矿掘进二区从事技术员，从事巷道开采、掘进及支护的相关工作。
论文作者:黄云志
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/13
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