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摘要:针对艾友煤矿107区巷道围岩条件的特殊性与复杂性，巷道支护存在的问题，分析巷道破坏机理，改进支护形式。介绍适用于艾友煤矿107区巷道围岩控制的支护方式，合理有效的布置断面。本文通过对矿工钢吊梁在107区回采巷道实践，在7416工作面两顺掘送取得成功，说明了这种支护形式的可行性，同时提出了一种安全、可靠性强的支护技术。
关键词:顶板破碎矿压大矿工钢吊梁联合支护
Abstract: based on the YiYou coal mine of surrounding area 107 of the conditions of the particularity and complexity, the problems of support, this paper analyzes the damage mechanism of roadway, improve support form. For a friend introduced sweet coal mine of surrounding area 107 supporting method of control, reasonable and effective arrangement section. This article through to the steel crane beam 107 miners in extraction roadway practice area, in 7416 working face of the two successful dig send, shows the feasibility of retaining structure, and puts forward a kind of safety, reliability, strong support technology.
Keywords: roof broken mine pressure big miners steel beam combination supporting crane
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、地质情况
（一）概况
107采区位于本井田北部，采区东部为F18号断层，与106采区相邻；南部为风井工业广场煤柱线和国铁煤柱线，与未开拓区104区相邻；西部F11号断层与未开拓的105采区相邻；北部为井田边界。南北长2～3.1km，东西宽0.95km，面积约2.41m2。107采区处于大断层之间，东为F18号断层，西为F11号断层，中间又有F15断层，这三条大断层将107区分成条带状两部分。7416工作面位于107采区西南部，F11断层东侧，倾斜长壁开采。
（二）煤层及顶底板岩性
顶板：直接顶为深灰色泥岩，厚度1.29～2.78m，直接顶上部有一条薄煤层，厚度0.16～0.25m，往上为老顶泥岩，厚度200m。不稳定，易破碎，加之开采深度大，矿压较大。
底板：直接底为泥岩，局部为粉砂岩，厚度0～1.36m，在工作面的南部中间夹有两条煤页0.18～0.31m，往下为4～2煤层，厚度为0.4～0.78m，4～2层底板为深灰色泥岩，细砂岩，厚度为2. 68～5.75m，再往下为5煤层厚度为0.2～0.93m，中间夹有一层夹石0.1～0.65m，5煤层底板为细砂岩，泥岩，厚度为5.04～6.18m，再往下为6煤层厚度为0.42～1.62m，中间夹有一层夹石0.12～0.29m。6煤层底板为泥岩，中砂岩，厚度为5.12～12.45m。
二、矿工钢吊梁联合支护
107区回采工作面两顺以往支护形式为锚杆+锚索+金属网+钢带联合支护（如图1），由于围岩松软及地压较大（埋深-701～-882米），从而导致两顺顶板及二肋处变形量大（如图2）。针对这种支护形式在回采时巷道维修率高的状况，将支护形式修改为锚杆+金属网+钢带+矿工钢吊梁的联合支护形式，于2009年10月中旬在7612面回顺试验，采用矩形巷道断面，并在巷道二肋处加密锚杆，取得了一定的效果。在掘送7416工作面两顺时，我们进一步改进支护形式及断面，采用直墻弧形拱断面，锚杆+金属网+钢带+矿工钢吊梁的联合支护形式（如图4），经岩移观测显示，顶板下沉量都在0.1～0.2米，而以往107区各面两顺顶板下沉量普遍在0.7～0.9米，巷道帮顶变形量明显减少（如图3）。
三、支护设计断面及主要参数
（一）支护材料选型
矿工钢吊梁材料为12#矿工钢，长4600mm，每根托梁上打6根锚索，间 距800mm；排距2000mm。锚索型号∮17.8mm×6500mm，帮顶锚杆均使用∮20mm普通螺纹捻压锚杆，长2400mm。
（二）支护断面
断面为直墙弧形拱，中高3800mm，墙高2800mm，拱高1000mm。巷道宽4800mm。荒断面16.75㎡，净断面14.89㎡（如图4），使用综掘机一次成巷。
四、施工中技术要求与存在问题及处理办法
（一） 支护形式改进实践
1、巷道掘送时，矿工钢吊梁滞后工作面不大于2.7米。吊梁锚索预紧力120～140KN，锚固力不小于250KN。
2、严格执行顶板锚杆的快速安装工艺。即顶锚杆必须逐排有外向内迎头顺序施工，每排内锚杆必须有中间向两帮顺序施工，必须采用快速安装工艺钻孔、搅拌、安装尽可能减少顶板空顶时间。
3、顶锚杆打注完后，必须使用MQT-130型锚杆机+预紧力放大器进行紧固，帮锚杆必须使用风炮或MQT-70型帮锚杆机+预紧力放大器进行紧固，确保预紧力顶锚杆达到60KN，帮锚杆达到40KN。
4、严格执行轮尺定位，保证巷道造型，以确保矿工钢吊梁与顶板尽可能完整契合。打注矿工钢吊梁、锚杆前，帮顶要进行画线，确保吊梁成排成线，钢带扭矩符合要求。
（二）施工中存在问题和处理办法
1、吊梁对巷道造型要求严格，巷道造型不好会出现吊梁不接顶现象。严格执行轮尺定位，综掘机切割前由班长、验收员进行轮尺，保证巷道造型。
2、锚索打注必须逐根打注锁紧，否则会出现锚索拉弯现象。严格执行打一注一紧一的原则。
3、吊梁支护在回采过程中可能会出现工作面上、下三角不易冒落的情况。我矿回采时准备采用回梁工艺，即提高矿工钢吊梁的复用率，又有利于瓦斯防火管理。
五、经济对比
（一）支护材料费用对比
7416两顺与107区其它回采巷道两顺对比
7416两顺顺每米支护材料消耗2069元
107区其它回采巷道两顺每米支护材料消耗1888元
矿工钢吊梁支护比普通锚杆支护每米材料消耗增加181元。
（二）巷道维护费用对比
107区其它采面在回采期间，我矿都会投入1～2只队伍对两顺进行开帮挑顶、备矿工钢棚维护，折合费用支护材料费849元/米，人工费用平均4966元/米，合计每米维护费用5815元。从7416面两顺目前的顶板情况看，开帮挑顶、备棚量将大大降低，同时也为回采时两顺的超前支护加固减少了大量工作。
（三）单进对比
7416面两顺与107区其它回采巷道两顺每月单进都在240～270米，说明使用矿工钢吊梁支护不影响单进。
六、结论
通过7416面两顺掘送，使用矿工钢吊梁联合支护可以保证顶板的完整性，有效的控制顶板下沉。与普通锚杆锚索支护相比，虽然在支护材料消耗方面有所增加，但是矿工钢吊梁支护大大降低了巷道的维护费用，从服务回采上看费用还会大幅降低。因此该工艺比较适合我矿107区回采巷道两顺的支护。
作者简介：张信才(1972.11--)，男，辽宁阜新人,高级工程师，现任阜新矿业集团公司艾友煤矿总工程师。
关键词:顶板破碎矿压大矿工钢吊梁联合支护
Abstract: based on the YiYou coal mine of surrounding area 107 of the conditions of the particularity and complexity, the problems of support, this paper analyzes the damage mechanism of roadway, improve support form. For a friend introduced sweet coal mine of surrounding area 107 supporting method of control, reasonable and effective arrangement section. This article through to the steel crane beam 107 miners in extraction roadway practice area, in 7416 working face of the two successful dig send, shows the feasibility of retaining structure, and puts forward a kind of safety, reliability, strong support technology.
Keywords: roof broken mine pressure big miners steel beam combination supporting crane
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、地质情况
（一）概况
107采区位于本井田北部，采区东部为F18号断层，与106采区相邻；南部为风井工业广场煤柱线和国铁煤柱线，与未开拓区104区相邻；西部F11号断层与未开拓的105采区相邻；北部为井田边界。南北长2～3.1km，东西宽0.95km，面积约2.41m2。107采区处于大断层之间，东为F18号断层，西为F11号断层，中间又有F15断层，这三条大断层将107区分成条带状两部分。7416工作面位于107采区西南部，F11断层东侧，倾斜长壁开采。
（二）煤层及顶底板岩性
顶板：直接顶为深灰色泥岩，厚度1.29～2.78m，直接顶上部有一条薄煤层，厚度0.16～0.25m，往上为老顶泥岩，厚度200m。不稳定，易破碎，加之开采深度大，矿压较大。
底板：直接底为泥岩，局部为粉砂岩，厚度0～1.36m，在工作面的南部中间夹有两条煤页0.18～0.31m，往下为4～2煤层，厚度为0.4～0.78m，4～2层底板为深灰色泥岩，细砂岩，厚度为2. 68～5.75m，再往下为5煤层厚度为0.2～0.93m，中间夹有一层夹石0.1～0.65m，5煤层底板为细砂岩，泥岩，厚度为5.04～6.18m，再往下为6煤层厚度为0.42～1.62m，中间夹有一层夹石0.12～0.29m。6煤层底板为泥岩，中砂岩，厚度为5.12～12.45m。
二、矿工钢吊梁联合支护
107区回采工作面两顺以往支护形式为锚杆+锚索+金属网+钢带联合支护（如图1），由于围岩松软及地压较大（埋深-701～-882米），从而导致两顺顶板及二肋处变形量大（如图2）。针对这种支护形式在回采时巷道维修率高的状况，将支护形式修改为锚杆+金属网+钢带+矿工钢吊梁的联合支护形式，于2009年10月中旬在7612面回顺试验，采用矩形巷道断面，并在巷道二肋处加密锚杆，取得了一定的效果。在掘送7416工作面两顺时，我们进一步改进支护形式及断面，采用直墻弧形拱断面，锚杆+金属网+钢带+矿工钢吊梁的联合支护形式（如图4），经岩移观测显示，顶板下沉量都在0.1～0.2米，而以往107区各面两顺顶板下沉量普遍在0.7～0.9米，巷道帮顶变形量明显减少（如图3）。
三、支护设计断面及主要参数
（一）支护材料选型
矿工钢吊梁材料为12#矿工钢，长4600mm，每根托梁上打6根锚索，间 距800mm；排距2000mm。锚索型号∮17.8mm×6500mm，帮顶锚杆均使用∮20mm普通螺纹捻压锚杆，长2400mm。
（二）支护断面
断面为直墙弧形拱，中高3800mm，墙高2800mm，拱高1000mm。巷道宽4800mm。荒断面16.75㎡，净断面14.89㎡（如图4），使用综掘机一次成巷。
四、施工中技术要求与存在问题及处理办法
（一） 支护形式改进实践
1、巷道掘送时，矿工钢吊梁滞后工作面不大于2.7米。吊梁锚索预紧力120～140KN，锚固力不小于250KN。
2、严格执行顶板锚杆的快速安装工艺。即顶锚杆必须逐排有外向内迎头顺序施工，每排内锚杆必须有中间向两帮顺序施工，必须采用快速安装工艺钻孔、搅拌、安装尽可能减少顶板空顶时间。
3、顶锚杆打注完后，必须使用MQT-130型锚杆机+预紧力放大器进行紧固，帮锚杆必须使用风炮或MQT-70型帮锚杆机+预紧力放大器进行紧固，确保预紧力顶锚杆达到60KN，帮锚杆达到40KN。
4、严格执行轮尺定位，保证巷道造型，以确保矿工钢吊梁与顶板尽可能完整契合。打注矿工钢吊梁、锚杆前，帮顶要进行画线，确保吊梁成排成线，钢带扭矩符合要求。
（二）施工中存在问题和处理办法
1、吊梁对巷道造型要求严格，巷道造型不好会出现吊梁不接顶现象。严格执行轮尺定位，综掘机切割前由班长、验收员进行轮尺，保证巷道造型。
2、锚索打注必须逐根打注锁紧，否则会出现锚索拉弯现象。严格执行打一注一紧一的原则。
3、吊梁支护在回采过程中可能会出现工作面上、下三角不易冒落的情况。我矿回采时准备采用回梁工艺，即提高矿工钢吊梁的复用率，又有利于瓦斯防火管理。
五、经济对比
（一）支护材料费用对比
7416两顺与107区其它回采巷道两顺对比
7416两顺顺每米支护材料消耗2069元
107区其它回采巷道两顺每米支护材料消耗1888元
矿工钢吊梁支护比普通锚杆支护每米材料消耗增加181元。
（二）巷道维护费用对比
107区其它采面在回采期间，我矿都会投入1～2只队伍对两顺进行开帮挑顶、备矿工钢棚维护，折合费用支护材料费849元/米，人工费用平均4966元/米，合计每米维护费用5815元。从7416面两顺目前的顶板情况看，开帮挑顶、备棚量将大大降低，同时也为回采时两顺的超前支护加固减少了大量工作。
（三）单进对比
7416面两顺与107区其它回采巷道两顺每月单进都在240～270米，说明使用矿工钢吊梁支护不影响单进。
六、结论
通过7416面两顺掘送，使用矿工钢吊梁联合支护可以保证顶板的完整性，有效的控制顶板下沉。与普通锚杆锚索支护相比，虽然在支护材料消耗方面有所增加，但是矿工钢吊梁支护大大降低了巷道的维护费用，从服务回采上看费用还会大幅降低。因此该工艺比较适合我矿107区回采巷道两顺的支护。
作者简介：张信才(1972.11--)，男，辽宁阜新人,高级工程师，现任阜新矿业集团公司艾友煤矿总工程师。