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[摘要]综放工作面回采工作完成后，为回收支架及工作面内机械设备及运输设备，仍需保持工作面的大断面工作空间。7194工作面采用强预应力锚杆、小孔径锚索和金属网联合支护方式，有效控制收作空间内顶板的破碎及下沉，维持了收作空间原貌，为工作面内风量和温度的稳定起到很好的效果。
[关键字]综放面 悬吊理论 联合支护
[中图分类号] TD822 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-286-2
1 说明
大屯煤电公司徐庄煤矿开采7号煤层，地质条件较复杂，压力显现较明显。工作面收作时，往往由于顶板下沉速度快，造成工作面内通风不畅，温度偏高，且存在二次支护的问题，使工人劳动强度加大。7194工作面的收作，第一次将锚网索联合支护技术应用在了综放面，有效降低了收作期间工作面顶板的下沉速度，大大减少了收作时间，减小了工人的劳动强度，并且取得了较好的技术经济效益。7194回采末期平面图如图1所示。
2 锚杆、锚索联合支护机理
2.1 锚杆支护机理
对于锚杆支护机理，普遍的认同点在于通过锚杆的加固作用提高松动顶岩（煤）的整体性和原岩的稳定性，从而提高岩（煤）层的承载能力，使其不易垮落。
2.2 锚索支护机理
在煤岩巷中，锚索的作用是悬吊作用。它是采用树脂和水泥砂浆等锚固剂将一定长度的高强度钢绞线，锚固在顶板深部，并在其尾部施加预应力达到规定值，并用专用锚具加以固定，通过锚索对加固煤岩体预先施加压应力，增加不连续面之间的摩擦力，对锚杆支护进行增强，使被锚固的煤岩层抵抗拉力和剪力的能力得到更大提高，有效地限制岩层位移变形的发展。
虽然锚杆、锚索联合支护的效果并不是锚杆支护作用和锚索悬吊作用的简单组合，但是从7194工作面收作的效果来看，先将顶煤用锚杆进行支护、加固，之后再对其应用锚索悬吊，有效保证收作期间顶煤的完整性，结果证明是非常合理的。联合支护的作用机理和作用效果与围岩条件、支护方法、施工工艺及支护参数有关，必须根据不同情况进行分析。
3 锚杆、锚索联合支护的具体应用
3.1 锚杆要求
顶板均使用Φ20mm×2m螺纹钢树脂锚杆，锚杆材质为HBR335，质量要求：必须采用有合格证的树脂锚杆，杆体外观无锈，杆尾螺纹配合良好。锚杆要垂直岩面，外露螺丝不能超过50 mm、不小于20 mm。采用MQT-85风动锚杆机钻孔、安装，眼深1950 mm，眼径28 mm，采用一块CK2350树脂药卷。用锚杆板压贴住预先铺设的金属网。锚杆锚固力不小于70 kN，扭矩不小于100 Nm。锚固剂药卷通过锚杆缓缓送入孔底，破损时严禁使用。锚固剂在锚杆眼顶部得到充分搅拌时间为20～30 s，凝固时间不小于60 s。所打锚杆如有松动必须及时在其附近200 mm处补打，补打的锚杆锚固力必须合格。
3.2 锚索要求
采用长7.25 m钢绞线，锚索间距1.5 m，锚索孔内每孔三支CK2350树脂药卷，采用MQT-120风动锚杆机钻孔、安装，眼深7 m，眼径28 mm，锚索安装后，至少要凝固30 min后才能安设槽钢、托板，然后进行张拉。张拉器采用SL-50型，单根锚索张拉力不小于100 KN，锚索露头不大于350 mm。
3.3 具体步骤
（1）工作面采到距停采线3.0 m时，沿支架前梁中心线向顶板每架打1根Φ20 mm×2.0 m的螺纹树脂锚杆锚顶，倾向间距即支架中心距1.50 m，并使锚杆板将钢丝绳托住，更好的保证顶板的完整性。特殊情况如片帮严重时应采取支设超前梁的方式控制顶板，防止打锚杆时片帮范围扩大，影响锚顶质量。
（2）工作面采到距停采线1.8 m时，在相邻支架前梁间向顶板打锚杆，倾向间距即支架宽度1.45 m。其他工序与1相同。
（3）挑棚：割最后一刀煤时，滞后煤机后滚筒开始挑棚割一架挑一架，每架两根2.6 m半圆木。方法：将支架前梁降下，采用2.6 m半圆木一端搭在支架前梁上，另一端抵住煤壁上檐，挤到前端，顶板压力大片帮严重地段使用2.8 m液压单体站贴帮柱，初撑力达到90 KN，每架两根，走向扶设，倾向均匀布置，将支架前探梁伸出，升足劲。
前两个工序所打间距1.2 m的锚杆所形成的压缩圈厚度可将顶煤破碎下沉所产生的松动圈厚度抵消，但随着开采的逐渐进行，直接顶亦会断裂下沉，锚杆形成的压缩圈厚度无法满足悬吊复合顶板的要求，仍然影响后期支架的回收工作。同时，挑棚所产生的支撑力仅能将破碎煤块借助金属网支护在顶板上，对复合顶板也无法产生足够的支撑质量。所以，需要能提供更高支撑质量的材料来满足支护要求。
（4）在距停采线1.2 m时，沿工作面倾向打一排锚索，可多组平行作业，但间距不小于30 m，组与组之间设防煤矸物料下窜设施。每架打一根锚索，将支架上的Φ20×2.6 m半圆木托住，锚索由两根7.25 m钢绞线和一根2.6 m的槽钢托板组成，眼间距1.5 m，两架一套锚索（如图2所示）。锚索的锚固力不低于100 KN。此排锚索提供的承载能力，产生较大的压缩圈厚度，深入到老顶，将破碎顶煤和断裂直接顶悬吊于坚硬老顶下，并且能够保持长期稳定性。
（5）挑棚完毕后，对工作面煤壁全面锚帮，打眼工按照三排五花眼布置打眼，顶眼用Φ20 mm×2.0 m的螺纹树脂锚杆锚帮仰角15°距顶板0.4 m，中间眼及底眼采用1.55 m的木锚杆将煤壁的余网锚固在煤帮上，中间眼距顶眼0.8 m，距底眼0.8 m，倾向眼距1 m木帽紧贴煤壁，用木楔刹牢（如图3所示）。
工作面最后五刀煤的开采，伴随着顶板打锚杆、锚索，采取边采边锚的作业方式，支护及时，顶板短时暴露尚未下沉或出现离层时就及时安装上锚杆，进行悬吊、挤压加固，保持了顶板的完整性及相对稳定性。单体辅助推溜后，随着空顶跨度的加大，顶板集中应力加大，围岩松动圈厚度加大。当锚杆支护形成的压缩圈厚度小于松动圈厚度时，锚杆支护的悬吊作用减弱，顶板甚至会离层脱落，产生冒落事故。而锚索长度大，快速承载能力强，形成压缩圈厚度大，对顶板进行深锚产生强力悬吊作用，结果将不稳定的煤层悬吊在坚硬稳定岩层下 ，同时以大预紧力作用使顶煤和直接顶形成组合拱梁 ，从而提高顶板的整体性和稳定性，防止顶板冒落。
4 结论
（1）采用锚杆、锚索联合支护，较好的解决了顶板离层、冒落的问题，增强了顶板的彻定性，实现了安全生产，同时为风道的畅通创造了条件；
（2）改善了综放设备的收作条件，收作空间开阔；
（3）采用锚杆、锚索联合支护，优化了设计参数，降低了支护成本；
（4）减少了支护材料的运输量，减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率，加快了收作速度，与木连锁支护棚子相比，整个收面时间减少了8天；
（5）该支护可解决复合顶板、大断面交叉点及硐室等大断面施工支护的难题，具有广泛的推广价值。
[关键字]综放面 悬吊理论 联合支护
[中图分类号] TD822 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-286-2
1 说明
大屯煤电公司徐庄煤矿开采7号煤层，地质条件较复杂，压力显现较明显。工作面收作时，往往由于顶板下沉速度快，造成工作面内通风不畅，温度偏高，且存在二次支护的问题，使工人劳动强度加大。7194工作面的收作，第一次将锚网索联合支护技术应用在了综放面，有效降低了收作期间工作面顶板的下沉速度，大大减少了收作时间，减小了工人的劳动强度，并且取得了较好的技术经济效益。7194回采末期平面图如图1所示。
2 锚杆、锚索联合支护机理
2.1 锚杆支护机理
对于锚杆支护机理，普遍的认同点在于通过锚杆的加固作用提高松动顶岩（煤）的整体性和原岩的稳定性，从而提高岩（煤）层的承载能力，使其不易垮落。
2.2 锚索支护机理
在煤岩巷中，锚索的作用是悬吊作用。它是采用树脂和水泥砂浆等锚固剂将一定长度的高强度钢绞线，锚固在顶板深部，并在其尾部施加预应力达到规定值，并用专用锚具加以固定，通过锚索对加固煤岩体预先施加压应力，增加不连续面之间的摩擦力，对锚杆支护进行增强，使被锚固的煤岩层抵抗拉力和剪力的能力得到更大提高，有效地限制岩层位移变形的发展。
虽然锚杆、锚索联合支护的效果并不是锚杆支护作用和锚索悬吊作用的简单组合，但是从7194工作面收作的效果来看，先将顶煤用锚杆进行支护、加固，之后再对其应用锚索悬吊，有效保证收作期间顶煤的完整性，结果证明是非常合理的。联合支护的作用机理和作用效果与围岩条件、支护方法、施工工艺及支护参数有关，必须根据不同情况进行分析。
3 锚杆、锚索联合支护的具体应用
3.1 锚杆要求
顶板均使用Φ20mm×2m螺纹钢树脂锚杆，锚杆材质为HBR335，质量要求：必须采用有合格证的树脂锚杆，杆体外观无锈，杆尾螺纹配合良好。锚杆要垂直岩面，外露螺丝不能超过50 mm、不小于20 mm。采用MQT-85风动锚杆机钻孔、安装，眼深1950 mm，眼径28 mm，采用一块CK2350树脂药卷。用锚杆板压贴住预先铺设的金属网。锚杆锚固力不小于70 kN，扭矩不小于100 Nm。锚固剂药卷通过锚杆缓缓送入孔底，破损时严禁使用。锚固剂在锚杆眼顶部得到充分搅拌时间为20～30 s，凝固时间不小于60 s。所打锚杆如有松动必须及时在其附近200 mm处补打，补打的锚杆锚固力必须合格。
3.2 锚索要求
采用长7.25 m钢绞线，锚索间距1.5 m，锚索孔内每孔三支CK2350树脂药卷，采用MQT-120风动锚杆机钻孔、安装，眼深7 m，眼径28 mm，锚索安装后，至少要凝固30 min后才能安设槽钢、托板，然后进行张拉。张拉器采用SL-50型，单根锚索张拉力不小于100 KN，锚索露头不大于350 mm。
3.3 具体步骤
（1）工作面采到距停采线3.0 m时，沿支架前梁中心线向顶板每架打1根Φ20 mm×2.0 m的螺纹树脂锚杆锚顶，倾向间距即支架中心距1.50 m，并使锚杆板将钢丝绳托住，更好的保证顶板的完整性。特殊情况如片帮严重时应采取支设超前梁的方式控制顶板，防止打锚杆时片帮范围扩大，影响锚顶质量。
（2）工作面采到距停采线1.8 m时，在相邻支架前梁间向顶板打锚杆，倾向间距即支架宽度1.45 m。其他工序与1相同。
（3）挑棚：割最后一刀煤时，滞后煤机后滚筒开始挑棚割一架挑一架，每架两根2.6 m半圆木。方法：将支架前梁降下，采用2.6 m半圆木一端搭在支架前梁上，另一端抵住煤壁上檐，挤到前端，顶板压力大片帮严重地段使用2.8 m液压单体站贴帮柱，初撑力达到90 KN，每架两根，走向扶设，倾向均匀布置，将支架前探梁伸出，升足劲。
前两个工序所打间距1.2 m的锚杆所形成的压缩圈厚度可将顶煤破碎下沉所产生的松动圈厚度抵消，但随着开采的逐渐进行，直接顶亦会断裂下沉，锚杆形成的压缩圈厚度无法满足悬吊复合顶板的要求，仍然影响后期支架的回收工作。同时，挑棚所产生的支撑力仅能将破碎煤块借助金属网支护在顶板上，对复合顶板也无法产生足够的支撑质量。所以，需要能提供更高支撑质量的材料来满足支护要求。
（4）在距停采线1.2 m时，沿工作面倾向打一排锚索，可多组平行作业，但间距不小于30 m，组与组之间设防煤矸物料下窜设施。每架打一根锚索，将支架上的Φ20×2.6 m半圆木托住，锚索由两根7.25 m钢绞线和一根2.6 m的槽钢托板组成，眼间距1.5 m，两架一套锚索（如图2所示）。锚索的锚固力不低于100 KN。此排锚索提供的承载能力，产生较大的压缩圈厚度，深入到老顶，将破碎顶煤和断裂直接顶悬吊于坚硬老顶下，并且能够保持长期稳定性。
（5）挑棚完毕后，对工作面煤壁全面锚帮，打眼工按照三排五花眼布置打眼，顶眼用Φ20 mm×2.0 m的螺纹树脂锚杆锚帮仰角15°距顶板0.4 m，中间眼及底眼采用1.55 m的木锚杆将煤壁的余网锚固在煤帮上，中间眼距顶眼0.8 m，距底眼0.8 m，倾向眼距1 m木帽紧贴煤壁，用木楔刹牢（如图3所示）。
工作面最后五刀煤的开采，伴随着顶板打锚杆、锚索，采取边采边锚的作业方式，支护及时，顶板短时暴露尚未下沉或出现离层时就及时安装上锚杆，进行悬吊、挤压加固，保持了顶板的完整性及相对稳定性。单体辅助推溜后，随着空顶跨度的加大，顶板集中应力加大，围岩松动圈厚度加大。当锚杆支护形成的压缩圈厚度小于松动圈厚度时，锚杆支护的悬吊作用减弱，顶板甚至会离层脱落，产生冒落事故。而锚索长度大，快速承载能力强，形成压缩圈厚度大，对顶板进行深锚产生强力悬吊作用，结果将不稳定的煤层悬吊在坚硬稳定岩层下 ，同时以大预紧力作用使顶煤和直接顶形成组合拱梁 ，从而提高顶板的整体性和稳定性，防止顶板冒落。
4 结论
（1）采用锚杆、锚索联合支护，较好的解决了顶板离层、冒落的问题，增强了顶板的彻定性，实现了安全生产，同时为风道的畅通创造了条件；
（2）改善了综放设备的收作条件，收作空间开阔；
（3）采用锚杆、锚索联合支护，优化了设计参数，降低了支护成本；
（4）减少了支护材料的运输量，减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率，加快了收作速度，与木连锁支护棚子相比，整个收面时间减少了8天；
（5）该支护可解决复合顶板、大断面交叉点及硐室等大断面施工支护的难题，具有广泛的推广价值。