關于召開第六屆山西省煤炭總工程師論壇暨山西省煤炭安全綠色智能開采論壇的通知

〔摘要 〕 以曹村礦 2-1025 綜采工作 面開切眼錨桿支護為列 , 系統(tǒng)介紹了開切眼錨桿支護設計、施工等過程的技術關鍵 , 為 大斷面綜采工作面開切眼錨桿支護技術的  推廣應用 , 提供了經(jīng)驗參考。

〔 關鍵詞〕 煤巷 ； 大斷面；開切眼；錨軒支護

隨著采煤技術和設備的不斷 升級，曹村礦開 采深度的 加大 , 2#煤實行了一次采全高 綜采技術 , 由于設備尺寸的加 大， 要求開切眼斷面 也必須增加，支護難度顯著增加。從 曹村礦來看 , 以往在三采區(qū) 9 、 1 0#煤合并開采中 , 頂板為堅硬穩(wěn)定的 K2 灰?guī)r ,開切眼支護不是突出問題 , 但進入 2# 煤開 采時 , 由高檔 變?yōu)榫C采 ,開 采深度由+350 水平至 +220 水年平, 切 眼大斷面支護技術既是難點、又是重點 , 針對這一難 題 ,曹村礦同與太原理工大學合作 , 在 2-1025 綜采 工 作面開 切眼大斷面施工中 探索采用了錨網(wǎng)梁索支護技術 ,并 取得了成功經(jīng)驗 。

1 、開切眼布置及地質條件

1.1布置方式 ：2-1025面開 切眼沿 2#煤頂板布置 , 沿煤層傾向送巷。該面西鄰 2- 1023 工作面 已采 , 南鄰 2-1027 工作（面未 ）， 煤柱 留 設 70米。根據(jù)設備配套安裝尺 寸要求 , 設計開采 眼為矩形 , 凈寬 5.5 米 , 凈 寬3.0 米 , 端頭架、端尾架硐室尺寸為 3 × 3 米 ( 長× 寬)， 高度3.0 米。

1.2 地質條件：2# 煤為復雜結構煤層 , 含 三 層夾石 ,其中第第二層夾石厚度變化比較大  (0.1-0.3m, 平均 0.2m) 。 2# 煤層厚3.47~ 3.75m,. 平均厚 3.6m, 煤層傾角 6 ~8° , 煤體 平均單 軸抗壓 強度為9.15MPa。

 直接頂為灰黑色泥巖 , 節(jié)理發(fā)育 , 較破碎 , 其上部為灰色泥巖 ( 或砂質泥 巖) 總厚度 6.28m,單項抗壓強度為 13.2MPa, 老頂為 K8 砂巖 , 厚層塊狀 , 堅硬 , 均厚 8m, 抗壓強度為 64MPa 。

2# 煤底板為黑色泥巖 , 細水平層理，厚4m,抗壓強度為 15.3MPa 。

2、支護方案

采用數(shù)值計算 進行多方案比較 , 得出錨桿支護初步設計 , 采用樹脂全錨錨桿、金屬網(wǎng) , 鋼筋梁組合支護系統(tǒng) ,并配 鋪索補強支護。

2.1 頂極支護 ： 采用 2.5m長左旋螺紋鋼錨桿與3.0m 和2.6m長鋼筋梁 ( 橫梁 ) 支護 , 縱向梁采用 1.8m 梁 井 型聯(lián)鎖 ,并鋪設 3m×0.9m 的菱形金屬網(wǎng)。樹脂全長錨固 ,錨桿間距750~800mm， 排距 900mm。錨索采用 15.24mm, 長度 8500mm, 鋪索間距 1.5 m , 排 距3m( 三排 ), 并用 一米長 16# 槽鋼及￠130×8mm 雙墊片作為托板聯(lián)接。

2.2 巷幫支護： ①采空區(qū)側采用錨網(wǎng)梁支護 , 采 用1.8m 長普通端錨，2.0m長鋼筋梁及金屬網(wǎng)。

②、工作面煤壁側采用1.8m長玻璃鋼錨桿支護。

2.3開口交叉點支護：2--1025開切眼交叉點處頂板采用鋪網(wǎng)粱（井型）錨索支護 , 錨 網(wǎng)梁支護同開切眼 , 錨索間排距1.5×1.5m,槽鋼選用 18#, 其它材料參數(shù)同開切眼。

3 、施工工藝 

采用二次成巷 , 先按 3m 寬掘進 , 貫通后刷擴工作面煤壁側。

掘進時激光指向定位布置錨 桿及錨索 孔 , 錨索距掌子面不 大于規(guī)定距離l.5m, 做到及時支護 ,有于煤幫局 部松軟 ,預留保護性爆破 , 風鎬刷幫技術 ,盡最大限度保持圍巖的整體穩(wěn)定性。

4 、礦壓監(jiān)測

①頂板離層：在一次掘進時每30米巷中 頂部安裝一組頂板離層儀和液壓枕監(jiān)測，經(jīng)觀測基本無變化。

②表面位移：在切眼中部一個十字點 監(jiān)測 , 每兩天觀測一次。

③錨桿錨固力測試：由生產(chǎn)科礦壓組按規(guī)定不小于 5% 的抽查，每三天進行一次對錨桿錨固力進行拉拔試驗，頂錨桿拉至100KN可停止拉拔，幫錨桿拉至40KN可停止拉拔。

④錨桿初錨力：抽查不小于30%，迎頭15m范圍，頂20Nm為合格，幫部90Nm為合格。

大斷面綜采工作面開切眼錨桿支護效果分析

①切眼刷擴達到設計斷面后，頂板、煤體穩(wěn)定、頂板最大離層總量（一個月后）不大于30mm，兩幫位移量為30mm，均處于穩(wěn)定狀態(tài)。

②、支護強度的增加和及時支護，保證了頂幫的整體強度，實行預留保護性爆破，保持了圍巖自身承載能力，從而為快速安裝、安全安裝、改善了安全生產(chǎn)環(huán)境。

③、采用了錨網(wǎng)梁組合支護有效控制了大斷面及交岔點圍巖變形，保證了安全作業(yè)狀態(tài)，為礦井今后大斷面掘進交岔點施工提供范例。