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[摘 要]本文介绍在易发火松软煤层沿底板施工大断面机道，采用锚网索吊梁喷碹联合支护，对其应用进行了分析，取得了较好的效果。
[关键词]底板易发火、松软大断面、锚网索喷碹联合支护。
中图分类号：T125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0335-01
一、概况
兴安矿11号煤层为主采煤层，该区域位于四水平北11层二区一段底板层，工作面走向长320米，倾斜宽131米，平均倾角26°，煤层平均厚度9.5米，煤层结构复杂，煤质较软，层理、节理都较发育，属半光亮型煤，煤层含一层0.3米厚夹矸，该煤层顶板有一层0.3—1.0米伪顶，为深灰色凝灰质粉砂岩，破碎。其上为3-5米厚直接顶，为灰色细砂岩，坚硬。底板为灰色细砂岩，坚硬。距上覆9号不可采层煤45米，已采。下伏12层煤尚未开采，层间距12米左右。发火期短，1～3个月。
二、施工设计
机道采用锚网索吊梁、喷浆联合支护，机道宽5.5米，中高3.5米，净断面：18m2，巷道形状：三心拱形（图1）。
（1）超前支架：采用锚杆为φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2.0米，锚杆间距0.1米，每前进1.6米打一排超前支架，超前支架的外露部分与钢筋网固定在一起。
（2）锚杆：机道由南向北施工时顶板采用6根φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2.0米。两帮每帮3根φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2.0米。锚杆排距0.8米，顶锚杆间距0.8米，帮锚杆间距0.8米。每根锚杆采用2根L：0.45米树脂锚固剂进行端头锚固。顶锚杆锚固力不小于100K N，帮锚杆锚固力不小于60KN。
（3）锚索：每施工0.8米在锚杆排空内打3根8.3米长的锚索，锚索均匀布置，锚索采用直径￠17.8mm左捻7股钢绞线，托梁采用2.4米长中间钻孔拱形棚梁做托梁，锚索锚固剂采用长0.45米的树脂药卷，每孔3卷，锚固长度1.35米，端头锚固。锚索的设计锚固力不小于180KN，锚索外露长度0.3m。
（4）锚索必须打入11层煤顶板1.5以上，确保锚索锚固在稳定岩石内，如煤层厚度发生变化，根据实际煤层厚度适当调整锚索长度。
（5）顶板铺双网，里面一层菱形网，外面一层钢筋网，两帮铺单层钢筋网，网搭接0.2米，双丝双扣，逢网格必连。
（6）喷射混凝土
采用200#混凝土，水泥标号为425#，配比率：水泥比过火岩=1：4（体积比）。喷浆厚度为0.1米，分初喷和复喷，过火岩粒径为5mm—8mm，速凝剂掺入量一般为水泥重量的4.4%，顶板有淋水时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机内均匀洒入。喷射混凝土距场子头不超过5米。
（7）机道施工时采用炮掘施工，由于机道沿底板施工，11层平均煤厚9.5米，有6米的煤顶，容易抽漏顶。施工过程中，如遇到顶板破碎、顶板压力增大、煤层松软易抽漏时采取以下措施：
1）施工时锚杆排距缩至0.7米/排，棚距缩至0.7米/架，必须一片网一施工，严禁超空顶距作业。
2）施工时必须使用好前探刹杆、护顶板，并及时前探至煤壁。
3）施工时及时支护，减少空顶时间，及时锚网、打锚索。
4）施工时打前探锚杆支架施工，前探锚杆使用长2.0米直径Ф20mm锚杆，外漏长度不得超过0.5米，前探锚杆间距0.2米，交错布置，每0.7米（一架棚）为一循环，前探锚杆末端与顶梁固定在一起。
5）煤质松软抽漏严重时，采用留煤垛施工方式。
6）如顶板发生抽漏，打穿楔施工时，穿楔使用木板，打穿楔时铁与铁之间严禁硬碰撞，防止产生火花。
三、施工顺序
超前支架—打眼—装药—放炮—安装顶锚杆—铺顶网—打锚索—安装帮锚杆—铺帮网—喷浆。
四、安装质量
锚杆间排距，误差±30mm。
锚杆布置：锚杆应垂直于轮廓线或煤表面，角度不小于75。
锚杆托盘：应紧贴煤壁，并用风动扳手拧紧，锚杆外露长度不大于50mm。锚索外露长度300㎜。
对锚杆，锚索锚固力进行测试，必须达到设计要求，对不合格的锚杆、锚索必须重新补打。
五、支护原理
先采用打前探支架护顶，然后采用锚网索吊梁支护，通过锚杆对煤体进行主动加固，保持煤体的完整性，限制煤体松动范围的增大。挂网主要是避免煤体表面破碎片落，同样也起到限制其松动范围向煤体深部发展的效果。喷射混凝土的作用一方面及时利用压风高速喷射到煤体表面的节理、裂隙中，把节理、裂隙分隔的煤体联结起来，有效地阻止煤体的松动和脱落；另一方面，喷射混凝土形成一种紧贴煤体的封闭层，隔绝了水和空气对煤体的氧化和剥蚀作用，延长了煤层的自然发火期，机道使用预应力锚索，形成锚杆、钢筋网、混凝土、预应力锚索的加固体，与煤体一起构成“刚性梁”承受外来压力，从而保证巷道的稳定。
六、效益分析
（1）通过打前探支架和台阶式施工提高了支护效果，防止了煤体因暴露时间过长而引起的抽漏现象。
（2）采用锚网、锚索支护解决了在松软的煤层中施工，巷道变形量大、平整度很难控制、喷碹造型不美观、地质条件复杂等缺点。
（3）进行喷碹支护，隔绝了空气与煤体的接触，防止了抽顶和煤体的氧化，解决了煤层自然发火的问题。
（4）通过观察，巷道很快趋于稳定，由掘进引起的巷道移动程度轻微，保持了顶板的完整性，提高了支护的安全可靠性。同时简化了施工工艺。
（5）大幅度提高了掘进速度，缩短了机道施工工期。
（6）安全状况得到明显改善，过去在单体木梁支护过程中，经常出现局部冒顶、压力大、巷道变形严重等事情，在该机道施工中未发生此类现象。
（7）直接经济效益得到显著提高，支护形式的改变，比以前机道单体钢梁节省了材料，而且大大节省了人工费用。同时大幅度降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，加快了施工速度。
（8）采面安装时，不用回收和替柱，安装时间短。
七、结论
这种锚网、锚索吊梁和喷浆联合支护具有以下优点：安装工序简单，提高施工速度；施工机具轻，投资少，工人劳动强度底；树脂锚固剂固化速度快，锚索能及时主动承载，支护效果非常明显，这种主动支护形式，在该大倾角机道一次成巷的施工过程中取得了显著的效果。并且为综采安装创造了有利条件，安装成功率高，缩短了综采安装的时间，提高效率，经济合理。锚索及锚网喷支护形式，可以非常有效的解决围岩稳定相性差、支护难度大的支护问题，可显著提高安全可靠性。
此综放工作面采用锚网、锚索喷联合支护获得成功表明，根据不同的地质条件，只要选择合理的技术参数，并严格按设计施工，就能够有效地控制了围岩变形，达到一次成巷，所以这是一种技术先进，经济合理，安全可靠的支护方式。
参考文献
[1] 《锚索关键部位二次支护技术研究及其应用》何满潮 李春华著
作者简介
施程权，男，1987年12月出生，毕业于黑龙江科技学院，现任龙煤鹤岗矿业公司兴安煤矿掘进一区助理工程师。
[关键词]底板易发火、松软大断面、锚网索喷碹联合支护。
中图分类号：T125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0335-01
一、概况
兴安矿11号煤层为主采煤层，该区域位于四水平北11层二区一段底板层，工作面走向长320米，倾斜宽131米，平均倾角26°，煤层平均厚度9.5米，煤层结构复杂，煤质较软，层理、节理都较发育，属半光亮型煤，煤层含一层0.3米厚夹矸，该煤层顶板有一层0.3—1.0米伪顶，为深灰色凝灰质粉砂岩，破碎。其上为3-5米厚直接顶，为灰色细砂岩，坚硬。底板为灰色细砂岩，坚硬。距上覆9号不可采层煤45米，已采。下伏12层煤尚未开采，层间距12米左右。发火期短，1～3个月。
二、施工设计
机道采用锚网索吊梁、喷浆联合支护，机道宽5.5米，中高3.5米，净断面：18m2，巷道形状：三心拱形（图1）。
（1）超前支架：采用锚杆为φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2.0米，锚杆间距0.1米，每前进1.6米打一排超前支架，超前支架的外露部分与钢筋网固定在一起。
（2）锚杆：机道由南向北施工时顶板采用6根φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2.0米。两帮每帮3根φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2.0米。锚杆排距0.8米，顶锚杆间距0.8米，帮锚杆间距0.8米。每根锚杆采用2根L：0.45米树脂锚固剂进行端头锚固。顶锚杆锚固力不小于100K N，帮锚杆锚固力不小于60KN。
（3）锚索：每施工0.8米在锚杆排空内打3根8.3米长的锚索，锚索均匀布置，锚索采用直径￠17.8mm左捻7股钢绞线，托梁采用2.4米长中间钻孔拱形棚梁做托梁，锚索锚固剂采用长0.45米的树脂药卷，每孔3卷，锚固长度1.35米，端头锚固。锚索的设计锚固力不小于180KN，锚索外露长度0.3m。
（4）锚索必须打入11层煤顶板1.5以上，确保锚索锚固在稳定岩石内，如煤层厚度发生变化，根据实际煤层厚度适当调整锚索长度。
（5）顶板铺双网，里面一层菱形网，外面一层钢筋网，两帮铺单层钢筋网，网搭接0.2米，双丝双扣，逢网格必连。
（6）喷射混凝土
采用200#混凝土，水泥标号为425#，配比率：水泥比过火岩=1：4（体积比）。喷浆厚度为0.1米，分初喷和复喷，过火岩粒径为5mm—8mm，速凝剂掺入量一般为水泥重量的4.4%，顶板有淋水时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机内均匀洒入。喷射混凝土距场子头不超过5米。
（7）机道施工时采用炮掘施工，由于机道沿底板施工，11层平均煤厚9.5米，有6米的煤顶，容易抽漏顶。施工过程中，如遇到顶板破碎、顶板压力增大、煤层松软易抽漏时采取以下措施：
1）施工时锚杆排距缩至0.7米/排，棚距缩至0.7米/架，必须一片网一施工，严禁超空顶距作业。
2）施工时必须使用好前探刹杆、护顶板，并及时前探至煤壁。
3）施工时及时支护，减少空顶时间，及时锚网、打锚索。
4）施工时打前探锚杆支架施工，前探锚杆使用长2.0米直径Ф20mm锚杆，外漏长度不得超过0.5米，前探锚杆间距0.2米，交错布置，每0.7米（一架棚）为一循环，前探锚杆末端与顶梁固定在一起。
5）煤质松软抽漏严重时，采用留煤垛施工方式。
6）如顶板发生抽漏，打穿楔施工时，穿楔使用木板，打穿楔时铁与铁之间严禁硬碰撞，防止产生火花。
三、施工顺序
超前支架—打眼—装药—放炮—安装顶锚杆—铺顶网—打锚索—安装帮锚杆—铺帮网—喷浆。
四、安装质量
锚杆间排距，误差±30mm。
锚杆布置：锚杆应垂直于轮廓线或煤表面，角度不小于75。
锚杆托盘：应紧贴煤壁，并用风动扳手拧紧，锚杆外露长度不大于50mm。锚索外露长度300㎜。
对锚杆，锚索锚固力进行测试，必须达到设计要求，对不合格的锚杆、锚索必须重新补打。
五、支护原理
先采用打前探支架护顶，然后采用锚网索吊梁支护，通过锚杆对煤体进行主动加固，保持煤体的完整性，限制煤体松动范围的增大。挂网主要是避免煤体表面破碎片落，同样也起到限制其松动范围向煤体深部发展的效果。喷射混凝土的作用一方面及时利用压风高速喷射到煤体表面的节理、裂隙中，把节理、裂隙分隔的煤体联结起来，有效地阻止煤体的松动和脱落；另一方面，喷射混凝土形成一种紧贴煤体的封闭层，隔绝了水和空气对煤体的氧化和剥蚀作用，延长了煤层的自然发火期，机道使用预应力锚索，形成锚杆、钢筋网、混凝土、预应力锚索的加固体，与煤体一起构成“刚性梁”承受外来压力，从而保证巷道的稳定。
六、效益分析
（1）通过打前探支架和台阶式施工提高了支护效果，防止了煤体因暴露时间过长而引起的抽漏现象。
（2）采用锚网、锚索支护解决了在松软的煤层中施工，巷道变形量大、平整度很难控制、喷碹造型不美观、地质条件复杂等缺点。
（3）进行喷碹支护，隔绝了空气与煤体的接触，防止了抽顶和煤体的氧化，解决了煤层自然发火的问题。
（4）通过观察，巷道很快趋于稳定，由掘进引起的巷道移动程度轻微，保持了顶板的完整性，提高了支护的安全可靠性。同时简化了施工工艺。
（5）大幅度提高了掘进速度，缩短了机道施工工期。
（6）安全状况得到明显改善，过去在单体木梁支护过程中，经常出现局部冒顶、压力大、巷道变形严重等事情，在该机道施工中未发生此类现象。
（7）直接经济效益得到显著提高，支护形式的改变，比以前机道单体钢梁节省了材料，而且大大节省了人工费用。同时大幅度降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，加快了施工速度。
（8）采面安装时，不用回收和替柱，安装时间短。
七、结论
这种锚网、锚索吊梁和喷浆联合支护具有以下优点：安装工序简单，提高施工速度；施工机具轻，投资少，工人劳动强度底；树脂锚固剂固化速度快，锚索能及时主动承载，支护效果非常明显，这种主动支护形式，在该大倾角机道一次成巷的施工过程中取得了显著的效果。并且为综采安装创造了有利条件，安装成功率高，缩短了综采安装的时间，提高效率，经济合理。锚索及锚网喷支护形式，可以非常有效的解决围岩稳定相性差、支护难度大的支护问题，可显著提高安全可靠性。
此综放工作面采用锚网、锚索喷联合支护获得成功表明，根据不同的地质条件，只要选择合理的技术参数，并严格按设计施工，就能够有效地控制了围岩变形，达到一次成巷，所以这是一种技术先进，经济合理，安全可靠的支护方式。
参考文献
[1] 《锚索关键部位二次支护技术研究及其应用》何满潮 李春华著
作者简介
施程权，男，1987年12月出生，毕业于黑龙江科技学院，现任龙煤鹤岗矿业公司兴安煤矿掘进一区助理工程师。