论文部分内容阅读
[摘 要]文章通过石台矿采用锚带网配合C型木与单体液压支柱支护在Ⅱ318中综采工作面切眼的成功应用，阐述了综采工作面大断面切眼采用锚带网配合C型木与单体液压支柱施工的技术规范与要求，并取的良好支护效果。此技术可为其他矿借鉴。
[关键词]综采大断面切眼；锚带网配合单体支柱支护；应用；
中图分类号：T6.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0277-01
1 工程概况
Ⅱ318中工作面位于Ⅱ1采區中部，东为Ⅱ3110N、Ⅱ318N、Ⅱ316N工作面，均已回采完毕；西为Ⅱ3110中、Ⅱ318、Ⅱ316和Ⅱ3110工作面，均已回采完毕；北为保护煤柱；南为Ⅱ3112工作面已回采完毕。煤层赋存基本稳定，煤厚0.2～3.7米，平均厚2.8米，煤层顶部普遍受岩浆侵蚀，呈透镜状、窜球状或各种不规则状，并蚀变为天然焦、火成岩，厚0～3.45米，平均0.9米；底区煤厚为0.1～1.8米，平均1.1米。煤层倾角6～21°，平均13°。
Ⅱ318中综采工作面切眼，巷道掘进宽度7600mm，掘进高度2700mm，净高2600mm，掘进断面为20.2m2。
2 支护参数设计
Ⅱ318中综采工作面切眼从机巷开口，分两次掘进。先采用导硐法掘进4.2m，后向工作面推进方向刷扩3.4m。支护方式为锚带网配合C型木与单体液压支柱支护。顶11根锚杆2根M型钢带、4根锚索按排布置，上、下帮各4根锚杆1根轻型钢带。
2.1 锚杆支护参数
锚杆规格：顶板采用Ф20mm×2200mm高强螺纹钢锚杆，两帮采用Ф18mm×2200mm等强螺纹钢锚杆。顶板锚杆间距800mm，排距800mm；帮锚杆间距800mm，排距800mm。
锚网规格：顶采用10#铁丝编织的金属菱形网，规格：导硐侧4400×1000mm，刷大侧3600×1000mm；帮采用塑料网。
锚固剂：每孔2支，一支为K2535，另一支为Z2550。
钢带：顶采用M钢带导硐侧长4200mm，刷大侧长3400mm；帮采用轻型钢带，长2600mm。刷大侧顶板的钢带与导硐内钢带交错布置，帮钢带与顶板钢带对齐。
2.2 锚索支护参数
1）锚索规格：选用Ф17.8mm钢绞线。
2）锚索长度：按照悬吊作用原理确定锚索长度。
L=L1+L2+L3+L4 式（1）
式中 L----锚索总长度，m；
L1----锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，取经验值1.5—2.5m，本例取2.0m
L2----需要悬吊的不稳定岩层厚度，取伪顶厚度与直接顶厚度之和， L2=0+3.9=3.9m
L3----托盘及锚索锁具的厚度（一般取0.1m），m；
L4----需要外露的张拉长度（一般为0.3m），m；
将上述数值带入式（1）得L=6.3m，取6.4m。
3）锚索托盘规格：采用300mm×300m×16mm锰钢钢板制作而成。
4）锚固剂：每孔采用3支树脂锚固剂，1支为K2535型树脂锚固型，另外2支为Z2550型树脂锚固剂。
5）锚索孔径：Ф28mm。
6）锚索布置：每3排顶锚杆安装一排锚索。
2.3 C型木与单体液压支柱支护要求
利用C型木配合单体液压支柱子与顶板钢带垂直等距布置，采用一梁三柱全顶板加固，单体支柱要穿铁鞋，支柱初撑力不小于50KN。
3 施工工艺
炮掘施工，帮部辅以手镐刷大成形，后跟SGW-40型刮板输送机和SJP-800型胶带输送机。顶锚杆、锚索采用MQT-120T-31型气动帮锚杆钻机打眼，帮锚杆采用MSZ-12型煤电钻配1800mm的钻杆打眼，迎头配MS15-160型矿用锚索张拉仪张拉锚索，配MLK-20型锚杆拉力计拉拔锚杆。采用一掘一支的施工方式，每次放炮后，随即进行超前支护和锚网索支护，使永久支护紧跟迎头，帮锚杆滞后不超过2排，锚索滞后不超过4排。采用带帽点柱作为临时支护。四根GE25-25/100型内注式单体支柱， 点柱间距1300mm，排距800mm。点柱帽规格：500×200×50mm优质大板或枕木。带帽点柱距迎头煤（岩）壁不大于200 mm。点柱垂直顶底板打设实底上，无法打在实底上的要垫大板或枕木。
巷道施工工艺：巷道安全质量检查→看中线→打进尺眼、装药放炮→敲帮问顶→打迎头带帽点柱进行临时支护→刷帮顶→打顶锚杆眼→挂顶网安装顶锚杆→打帮锚杆眼→挂帮网、安装两帮锚杆→出煤（矸）→打设锚索→质量验收。
巷道施工顺序：II318中机巷→导硐法施工切眼→刷扩切眼。
巷道施工质量要求：①净宽：中线到任何一帮间距允许偏差-50mm～+200mm。②净高：允许偏差-50mm～+250mm。③锚杆安装：安装牢固，托盘紧贴壁面，锚杆螺母拧紧力矩不小于300N.m，锚固力不小于80 kN。帮锚杆的螺母拧紧力矩不小于300N.m，锚固力不小于60 kN。小孔径预应力锚索锚固力不小于200kN。④钢带铺设：偏斜不大于100mm，紧贴壁面。⑤铺网：紧贴壁面，网片搭接长度不小于100mm。⑥顶板锚杆间距：800mm，排距800mm；帮锚杆间距：800，排距800mm。锚杆间排距误差：-100～+100mm。⑦锚杆角度：与井巷轮廓线的角度或岩层夹角不小于75°。⑧锚杆外露长度：露出螺母10～40mm。锚索外露不小于150mm，不大于350mm，并用软管套上。⑨顶锚杆紧跟迎头，帮锚杆滞后不超过2排，锚索滞后不超过4排锚杆，够一排施工一排，严禁滞后。⑩单体液压支柱初撑力不小于50KN。
4 支护效果
石台矿Ⅱ318中综采工作面大断面切眼采用锚带网配合C型木与单体液压支柱支护，2014年4月份开始施工切眼，锚索与C型木单体支柱挑棚紧跟施工迎头，6月份切眼刷大施工结束。 切眼导硐与刷大施工期间，通过巷道变形观测发现，由于施工质量合格，挑棚补强支护施工及时，巷道仅存在微量变形，两帮移近量在300mm以内，因局部底鼓较严重，顶底移近量较大一些，平均在300～500mm，局部达到700mm，切眼刷大结束液压支架安装前进行了一次卧底工作，以保证足够的支架安装高度。
切眼卧底结束后开始安装支架，工作面安装期间，工作面支护因拉挑棚、改挑棚以及拆卸已安装段局部盖板、钢带等对切眼支护形成了一定叠加压力，靠近安装段局部出现了较大的变形，但是均不影响支架的安装。7月底支架顺利安装结束，接着工作面进行试生产。
5 结论
石台矿Ⅱ318中综采工作面大断面切眼采用锚带网配合C型木与单体液压支柱支护，在导硐施工、切眼刷大及工作面支架安装期间既有效地控制了工作面的顶板，最大限度的控制了巷道的变形，又提供了足够大的施工空间，为工作面支架的安全安装提供了可靠保障，取得了良好的经济效益与社会效益。
[关键词]综采大断面切眼；锚带网配合单体支柱支护；应用；
中图分类号：T6.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0277-01
1 工程概况
Ⅱ318中工作面位于Ⅱ1采區中部，东为Ⅱ3110N、Ⅱ318N、Ⅱ316N工作面，均已回采完毕；西为Ⅱ3110中、Ⅱ318、Ⅱ316和Ⅱ3110工作面，均已回采完毕；北为保护煤柱；南为Ⅱ3112工作面已回采完毕。煤层赋存基本稳定，煤厚0.2～3.7米，平均厚2.8米，煤层顶部普遍受岩浆侵蚀，呈透镜状、窜球状或各种不规则状，并蚀变为天然焦、火成岩，厚0～3.45米，平均0.9米；底区煤厚为0.1～1.8米，平均1.1米。煤层倾角6～21°，平均13°。
Ⅱ318中综采工作面切眼，巷道掘进宽度7600mm，掘进高度2700mm，净高2600mm，掘进断面为20.2m2。
2 支护参数设计
Ⅱ318中综采工作面切眼从机巷开口，分两次掘进。先采用导硐法掘进4.2m，后向工作面推进方向刷扩3.4m。支护方式为锚带网配合C型木与单体液压支柱支护。顶11根锚杆2根M型钢带、4根锚索按排布置，上、下帮各4根锚杆1根轻型钢带。
2.1 锚杆支护参数
锚杆规格：顶板采用Ф20mm×2200mm高强螺纹钢锚杆，两帮采用Ф18mm×2200mm等强螺纹钢锚杆。顶板锚杆间距800mm，排距800mm；帮锚杆间距800mm，排距800mm。
锚网规格：顶采用10#铁丝编织的金属菱形网，规格：导硐侧4400×1000mm，刷大侧3600×1000mm；帮采用塑料网。
锚固剂：每孔2支，一支为K2535，另一支为Z2550。
钢带：顶采用M钢带导硐侧长4200mm，刷大侧长3400mm；帮采用轻型钢带，长2600mm。刷大侧顶板的钢带与导硐内钢带交错布置，帮钢带与顶板钢带对齐。
2.2 锚索支护参数
1）锚索规格：选用Ф17.8mm钢绞线。
2）锚索长度：按照悬吊作用原理确定锚索长度。
L=L1+L2+L3+L4 式（1）
式中 L----锚索总长度，m；
L1----锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，取经验值1.5—2.5m，本例取2.0m
L2----需要悬吊的不稳定岩层厚度，取伪顶厚度与直接顶厚度之和， L2=0+3.9=3.9m
L3----托盘及锚索锁具的厚度（一般取0.1m），m；
L4----需要外露的张拉长度（一般为0.3m），m；
将上述数值带入式（1）得L=6.3m，取6.4m。
3）锚索托盘规格：采用300mm×300m×16mm锰钢钢板制作而成。
4）锚固剂：每孔采用3支树脂锚固剂，1支为K2535型树脂锚固型，另外2支为Z2550型树脂锚固剂。
5）锚索孔径：Ф28mm。
6）锚索布置：每3排顶锚杆安装一排锚索。
2.3 C型木与单体液压支柱支护要求
利用C型木配合单体液压支柱子与顶板钢带垂直等距布置，采用一梁三柱全顶板加固，单体支柱要穿铁鞋，支柱初撑力不小于50KN。
3 施工工艺
炮掘施工，帮部辅以手镐刷大成形，后跟SGW-40型刮板输送机和SJP-800型胶带输送机。顶锚杆、锚索采用MQT-120T-31型气动帮锚杆钻机打眼，帮锚杆采用MSZ-12型煤电钻配1800mm的钻杆打眼，迎头配MS15-160型矿用锚索张拉仪张拉锚索，配MLK-20型锚杆拉力计拉拔锚杆。采用一掘一支的施工方式，每次放炮后，随即进行超前支护和锚网索支护，使永久支护紧跟迎头，帮锚杆滞后不超过2排，锚索滞后不超过4排。采用带帽点柱作为临时支护。四根GE25-25/100型内注式单体支柱， 点柱间距1300mm，排距800mm。点柱帽规格：500×200×50mm优质大板或枕木。带帽点柱距迎头煤（岩）壁不大于200 mm。点柱垂直顶底板打设实底上，无法打在实底上的要垫大板或枕木。
巷道施工工艺：巷道安全质量检查→看中线→打进尺眼、装药放炮→敲帮问顶→打迎头带帽点柱进行临时支护→刷帮顶→打顶锚杆眼→挂顶网安装顶锚杆→打帮锚杆眼→挂帮网、安装两帮锚杆→出煤（矸）→打设锚索→质量验收。
巷道施工顺序：II318中机巷→导硐法施工切眼→刷扩切眼。
巷道施工质量要求：①净宽：中线到任何一帮间距允许偏差-50mm～+200mm。②净高：允许偏差-50mm～+250mm。③锚杆安装：安装牢固，托盘紧贴壁面，锚杆螺母拧紧力矩不小于300N.m，锚固力不小于80 kN。帮锚杆的螺母拧紧力矩不小于300N.m，锚固力不小于60 kN。小孔径预应力锚索锚固力不小于200kN。④钢带铺设：偏斜不大于100mm，紧贴壁面。⑤铺网：紧贴壁面，网片搭接长度不小于100mm。⑥顶板锚杆间距：800mm，排距800mm；帮锚杆间距：800，排距800mm。锚杆间排距误差：-100～+100mm。⑦锚杆角度：与井巷轮廓线的角度或岩层夹角不小于75°。⑧锚杆外露长度：露出螺母10～40mm。锚索外露不小于150mm，不大于350mm，并用软管套上。⑨顶锚杆紧跟迎头，帮锚杆滞后不超过2排，锚索滞后不超过4排锚杆，够一排施工一排，严禁滞后。⑩单体液压支柱初撑力不小于50KN。
4 支护效果
石台矿Ⅱ318中综采工作面大断面切眼采用锚带网配合C型木与单体液压支柱支护，2014年4月份开始施工切眼，锚索与C型木单体支柱挑棚紧跟施工迎头，6月份切眼刷大施工结束。 切眼导硐与刷大施工期间，通过巷道变形观测发现，由于施工质量合格，挑棚补强支护施工及时，巷道仅存在微量变形，两帮移近量在300mm以内，因局部底鼓较严重，顶底移近量较大一些，平均在300～500mm，局部达到700mm，切眼刷大结束液压支架安装前进行了一次卧底工作，以保证足够的支架安装高度。
切眼卧底结束后开始安装支架，工作面安装期间，工作面支护因拉挑棚、改挑棚以及拆卸已安装段局部盖板、钢带等对切眼支护形成了一定叠加压力，靠近安装段局部出现了较大的变形，但是均不影响支架的安装。7月底支架顺利安装结束，接着工作面进行试生产。
5 结论
石台矿Ⅱ318中综采工作面大断面切眼采用锚带网配合C型木与单体液压支柱支护，在导硐施工、切眼刷大及工作面支架安装期间既有效地控制了工作面的顶板，最大限度的控制了巷道的变形，又提供了足够大的施工空间，为工作面支架的安全安装提供了可靠保障，取得了良好的经济效益与社会效益。