田俊寶

(潞安集團 司馬煤業(yè)公司，山西 長治 047105)

1 工程概況

司馬煤業(yè)公司1209工作面主采3號煤層，煤層平均厚度6.05 m,煤層傾角2～10°,平均6°，屬近水平煤層。采用傾斜長臂后退式綜合機械化低位放頂采煤工藝。工作面東側為1208工作面采空區(qū)；西側跨井田邊界與高河礦相鄰；南側為未采區(qū)，再往南跨井田邊界與經坊礦相鄰；北側為二采區(qū)三條大巷。

1209工作面切眼設計長度為202 m，斷面規(guī)格7.8 m(寬)×3.2 m(高)，沿3號煤層底板布置。切眼掘進采用二次成巷，一次巷道斷面為5.2 m(寬)×3.2 m(高)，二次巷道斷面為2.6 m(寬)×3.2 m(高)。采用錨網梁槽鋼聯(lián)合支護，中間打設兩排液壓單體柱大板棚補強支護。

2 支護方案

首先在1209工作面切眼施工開口位置處，距離1209風巷開口幫500 mm順巷打設5組槽鋼錨索加強支護。然后進行一次切眼掘進，掘進斷面為5.2 m(寬)×3.2 m(高)。

2.1 一次掘進支護

2.1.1 一次切眼頂板支護

1209工作面一次切眼巷道頂部采用MSGLW-335/20 mm×2 400 mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿支護，每排布置6根，錨桿間排距為950 mm×800 mm，靠近巷兩幫的2根錨桿打設角度與垂線成10°(朝向巷外)，中間4根錨桿垂直巷道頂板打設。頂鋪金屬網、上SB-D16-5000-60 mm鋼筋托梁；每根錨桿采用1支MS(CKb+Z)2360錨固劑和1支MSZ2360錨固劑進行錨固；錨桿托盤使用150 mm×150 mm×10 mm拱形高強度托盤。

沿切眼走向布置三排槽鋼錨索，排距為1 300 mm，縱向間距為1 600 mm，采用長2 500 mm的16號槽鋼將兩根錨索縱向相連，使用的配套槽鋼墊板規(guī)格為120 mm×150 mm×20mm，槽鋼錨索呈邁步式打設。錨索規(guī)格為SKL19-1/1860 L-7 300，1×7股高強度低松馳預應力鋼絞線。每根錨索采用1支MS(CKb+Z)2360錨固劑和2支MSZ2360錨固劑錨固。

2.1.2 一次切眼幫部支護

1) 老塘幫支護。老塘幫采用MSGLW-335/20 mm×2 000 mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，每排布置4根，錨桿間排距為900 mm×800 mm，幫部肩角錨桿為10°，其他3根錨桿均水平布置。幫部上金屬網，每根錨桿采用1支MSZ2360錨固劑錨固。

2) 回采幫支護?；夭蓭筒捎肕GSL18/1800J玻璃鋼錨桿，每排布置2根，間距為1 000 mm，排距為800 mm，呈水平布置，上、下兩根錨桿距頂、底板均為1 100 mm。每根玻璃鋼錨桿采用1支MSZ2360錨固劑錨固，錨桿托板使用φ120 mm拱形塑料托板。一次切眼支護斷面如圖1所示。

2.2 二次掘進支護

1209工作面切眼一次掘進施工到位前，在1209運巷距貫通側巷幫500 mm順巷打設5組槽鋼錨索進行補強支護。一次掘進支護完成后，再進行二次開挖，二次開挖斷面為2.6 m(寬)×3.2 m(高)。

2.2.1 二次切眼頂板支護

1209工作面二次切眼巷道頂部采用MSGLW-335/20 mm×2 400 mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿支護,每排布置5根，間排距為750 mm×800 mm，靠近回采幫的頂角錨桿安設角度為10°，其余3根錨桿均垂直頂板打設。頂鋪金屬網、上SB-D16-3 200-60 mm鋼筋托梁；每根錨桿采用1支MS(CKb+Z)2360和1支MSZ2360錨固劑進行錨固；錨桿托盤使用150 mm×150 mm×10 mm拱形高強度托盤。

圖1 一次切眼支護斷面(mm)

沿切眼走向布置兩排槽鋼錨索，槽鋼錨索打設后與一次切眼三排槽鋼錨索均呈邁步式，排距1 300 mm，縱向間距為1 600 mm，靠回采側錨索距回采幫1 300 mm。采用2 500 mm長的16號槽鋼將錨索縱向兩兩一組相連，配套使用的槽鋼墊板為120 mm×150 mm×20 mm，錨索規(guī)格為SKL19-1/1860 L-7 300，1×7股高強度低松馳預應力鋼絞線。每根錨索用1支MS(CKb+Z)2360錨固劑和2支MSZ2360錨固劑進行錨固。

2.2.2 二次切眼回采幫支護

1209切眼巷道回采幫采用MGSL18/1800J的玻璃鋼錨桿，每排布置3根，錨桿間排距1 000 mm×800 mm。幫部頂、底角錨桿距頂、底板均為600 mm。采用塑料網護幫，網格規(guī)格為40 mm×40 mm。每根玻璃鋼錨桿采用1支MSZ2360錨固劑進行錨固。錨桿托盤使用150 mm×150 mm×10 mm拱形高強度托盤。二次掘進斷面支護如圖2所示。

2.3 液壓單體柱大板棚支護

2.3.1 大板棚施工

施工二次切眼前，在一次切眼內打設一排液壓單體柱大板棚，大板棚距老塘幫2 400 mm。施工二次切眼時，緊隨掘進機橋式膠帶架再打設一排大板棚，第二排大板棚距回采幫2 400 mm。兩排大板棚呈交錯邁步式布置，兩排大板棚間距為3 000 mm，每架大板棚 “一梁三柱”，液壓單體柱間距為1 500 mm，液壓單體柱距梁端均為500 mm。

2.3.2 大板棚打設要求

1) 架設大板棚前，先將豎柱處浮煤清至實底，做出平面后墊好鞋板。

2) 液壓單體柱要打正、打直，且保證液壓單體柱達到設計的壓力值確保支護有效。

圖2 二次切眼支護斷面(mm)

3) 大板需緊貼巷道頂板打設，大板和頂板間接觸不實處需加墊背板，并用木楔背牢。

4) 在回撤設備、退綜掘機需要調整大板棚時，要盡可能快速恢復至巷道原支護要求。

3 施工順序

開口處加強支護—施工一次切眼—一次切眼支護—貫通處補強支護—架設第一排單體柱大板棚—退綜掘機—施工二次切眼—二次切眼支護—架設第二排單體柱大板棚。

4 應用效果

通過在1209工作面切眼內每30 m 巷道頂板正中布置一個DLY型頂板離層指示儀，以及在1209工作面切眼巷道中部安裝一組錨桿(索)測力計進行長期觀測和數據分析對比，發(fā)現(xiàn)數據變化不明顯。證明大斷面切眼二次掘進成巷支護技術有效控制了工作面煤墻的圍巖松動范圍，二次掘進成巷支護技術在大斷面切眼施工中有效可行。

5 結 語

大斷面切眼支護一直以來是困擾掘進施工的一個難題，1209工作面切眼二次掘進成巷支護技術的成功應用，證明錨網梁槽鋼使得松軟的煤、巖形成承載梁，提高了巷道圍巖強度，單體柱大板棚對巷道頂板圍巖再進行一次補強支護，有效控制了大斷面巷道頂板下沉，為綜采工作面安裝創(chuàng)造了有利條件，可以在大斷面切眼掘進施工中推廣使用。