技术与经济 《内蒙古煤炭经济》 ２０１０年第２期 在综采大断面切眼施工中实行锚网索支护 李明臣 （黑龙江龙煤股份公司 鹤岗分公司，黑龙江鹤岗 １５４１１１） 摘要：介绍了锚网索支护在综采大断面切眼施工中的应用情况，并论述了施工的方案和工艺。 关键词：综采切眼；导硐；扩帮；锚杆；锚索支护 中图分类号：ＴＤ３５３ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８—０１５５（２０１０）０２—００６３—０２ 峻德煤矿为提高采煤机械化程度，在二水平中 工程地质情况以及理论分析研究结果，确定本次施 ２１层一区三段采用综合机械化采煤技术。由于综 工切眼采用锚网＋ｗ型钢带联合支护、锚索加固的 合机械化采煤的机械（支架、运输机、采机）安装需 支护方式。切眼为矩形断面。由于２１层顶板较稳 要巷道断面较大，给切眼施工与支护带来较大的困 定，煤层硬度为Ｆ＝３煤质较硬，回风巷、机道施工 难。我矿首次采用锚网索对大断面综采切眼进行 没出现片帮现象，所以施工切眼时两帮不支护，采 支护，获得了成功。锚网索支护能主动向巷道围岩 用光面爆破工艺施工。 提供支护阻力。围岩变形后支护阻力增大，同时由 （１）综采切眼导硐支护设计 于巷道周边的锚杆、锚索的共同作用，在锚杆、锚索 ①采用锚网索＋ｗ型钢带联合支护，切眼顶 长度范围内的岩体内形成一个既有支撑能力，又有 部布置５根锚杆，间、排距为０．７×１０ｍ，锚杆材料 承载能力的支护结构，从而增加了巷道围岩的内聚 选用顶板￣２０ｍｍ×２５００ｍｍ左旋螺纹钢、与ｗ型 力和内摩擦角，阻止巷道围岩塑性的扩大，降低围 钢带长度１．５ｍ配套（在顶板中间三根锚）使用，锚 岩的变形量，使巷道处于稳定状态，保障了安全生 杆锚注角度与顶板垂直。 产。 ②切眼顶部每间隔３ｍ，在巷道顶板布置一对 １、地质情况简介 锚索，锚索采用 １５．２．４ｍｍ的７股钢绞线。长度 二水平中２１层一区，切眼设计长度１３８ｍ，倾 为６．３ｍ，锚索深度不低于６．０ｍ．锚索用长度为 角平均为３２。，煤层厚度１．６９ｍ～５．３０ｍ，平均 ０．５ｍ的工字钢和锁具紧固；张拉预紧力≥８０ｍＰａ， ３．５ｍ。煤层夹数层粉砂岩、炭质页岩薄层，厚度在 施工中锚索与迎头最大间距３．０ｍ。 ０．０９～０．３９ｍ之间，煤层硬度系数Ｆ＝３，顶板为 ③顶铺设１０＃线编织的５０ｍｍ网格，宽 １１．０～２０．０ｍ的浅灰色细砂岩，底板为５．０～ １０００ｍｍ的菱形金属网；顶采用专用铁托盘压紧金 １０．０ｍ的灰色细砂岩。 属网。 ２、施工方案的确定 ④锚注锚杆每根用￣２５ｍｍ×４５０ｍｍ超快树 由于综采切眼断面较大，使用炮掘一次成巷较 脂药卷２支；锚索每根用０２３ｍｍ×６００ｍｍ超快树 为困难，实际掘进采用二次成巷，初次成巷导硐尺 脂药卷２支。 寸为宽３．０×高２．８ｍ，之后进行扩帮达到宽５．０× ⑤金属网间搭接０—１ ｍｍ，联网丝为ｌ４＃铁 高２．８ｍ。设计切眼断面１４ｍ２；安装时根据 丝，长３００ｍｍ，联网必须使用联网钩子，逢环必联， ｚＹ４０００／１７／３７型掩护式液压支架运输尺寸（６．１ 双丝双扣。 ×１．４×１．７ｍ），边安装边向软帮扩帮１．３ｍ达到安 （２）综采切眼扩帮支护设计 装液体支架的宽度。 切眼施工１３８ｍ与回风巷贯通后。以切眼正中 ３、综采切眼锚杆、锚索支护设计 心为轴线向左帮（硬帮）开帮至距原切眼正中心 根据二水平中２１层一区三段回风巷、机道的 ３．０ｍ处，向右帮（软帮）开帮距原眼正中心２．０ｍ 收稿日期：２００９—１２—２３ 作者简介：李明臣（１９７６一），毕业于黑龙江科技学院矿物加工工程专业，工程师，现任黑龙江龙煤股份公司鹤岗分公司 峻德煤矿安装区主任工程师。 ・ ６３ － 技术与经济 《内蒙古煤炭经济》 ２０１０年第２期 处，开帮距回风巷１５ｍ止（由于在回风巷及切眼处 施工绞车窝子两处，压力较集中而综采安装时间较 长，此段要求边安装边开帮）。 ①切眼扩帮支护形式采用锚网索联合支护，巷 道顶板按原切眼支护每排各加打三根锚杆并铺网， 左帮（硬帮）顶板两锚杆间、排距为（０．７ｍ ｘ １．Ｏｍ），右帮（软帮）顶板一根锚杆间、排距为 （０。５ｍ×１．Ｏｍ），锚杆材料选用￣２０ｍｍ×２５００ｒａｍ 切眼在第～次成巷断面形成后，根据现场的施 工系统及生产条件并借鉴炮采工作面开帮方式，同 时向两侧由下至上逐段进行开帮，开帮宽度向左帮 （硬帮）开帮１．５ｍ，向右帮（软帮）开帮０．５ｍ，开帮 循环进度一次（倾向）３ｍ，每个循环进行支护打注 锚杆、锚索后方可进行下一个循环施工。由此采用 了炮采工作面开帮方式，缩短了掘进工期，这一局 部技术创新取得明显的效果，大量地减轻了工人的 左旋螺纹钢，两帮顶板锚杆锚注角度与顶板水平夹 角呈７５。。 ②切眼顶部每间隔３．Ｏｍ，在左帮巷道顶板按 原切眼支护锚索每排增打一根锚索，锚索采用 １５．２４ｍｍ的７股钢绞线，长度为６．３ｍ，锚索深度 不低于６．Ｏｍ，锚索用长度为０．５ｍ的工字钢和锁 具紧固：张拉预紧力≥８０ＭＰａ，施工中锚索与迎头 最大间距３．Ｏｍ。 ③顶铺设１０＃线编织的５０ｍｍ网格，宽 ｌＯ００ｍｍ的菱形金属网；顶采用专用铁托盘压紧金 属网。 ④锚注锚杆每根用￣２５ｍｍ×４５０ｍｍ超快树 脂药卷２支；锚索每根用￣２３ｍｍｘ ６００ｒａｍ超快树 脂药卷２支。 ⑤金属网间搭接０—１００ｍｍ，联网丝为１４＃铁 丝，长３００ｍｍ，联网必须使用联网钩子，逢环必联， 双丝双扣。 ４、施工工艺 （１）导硐施工工艺 为减少对围岩的破坏，巷道采用光面爆破技 术，每个正规循环１．Ｏｍ，爆破落煤后，采用四根摩 擦支柱及木板梁配套迈步前进，放炮后及时将木板 粱及网升起紧贴顶板，操作人员必须在临时支护下 作业。用单体锚杆钻机（ＭＱＹ一１ｌｏｃ）打顶锚杆 孔、清孔，将锚固剂装入孔中，并用锚杆慢慢将锚固 剂推入孔底。锚杆外端通过连接套与钻具连接，开 动锚杆安装机搅拌锚固剂，并将锚杆推入孔底。锚 杆停２Ｏ秒待锚固剂凝固后再上铁托盘及紧固螺 帽，直至将铁托盘与ｗ型钢带和金属网及煤壁压 紧并达到设计预紧力后方可。锚索打注时要求锚 入稳定岩层不少于１．Ｏｍ，锚深不低于６．Ｏｍ。锚索 打注时紧跟迎头３ｍ一对，施工时用锚杆钻机钻 孔，清孔后将锚固剂放入孔中，用锚索将药卷缓缓 推入孔底。锚索末端通过连接套与安装机相连，开 动安装机将锚索推入孑Ｌ底，搅拌２０秒后，停机２０ 秒，然后撤下安装机。锚索打注１０分钟后，对锚索 上专用钢梁、锁具。然后使用涨拉千斤顶涨拉预紧， 预紧力以压紧锁具（８０ＭＰａ）为准。 （２）扩帮施工工艺 ・６４・ 劳动强度和简化了工序环节，为以后类似巷道提供 了经验。 （３）施工技术要求 ①施工采用光面爆破法，半眼率不得低于 ５０％．严格控制巷道成形。 ②原始巷道轮廓尺寸误差不超过２００ ｍｍ，锚 杆布置间排误差不超过正负１００ ｍｍ，安装角度误 差不超过±５。。 ③锚杆、锚索孔内煤岩粉必须清除干净。孔深 误差不超过５０ ｍｍ，锚固剂搅拌必须一次完成，严 禁二次搅拌，一次搅拌时间不得超过２０秒。 ④锚杆、锚索的锚固力或预紧力都必须达到设 计要求。 ⑤加强顶板离层监测。 ５、支护效果 由于没有矿压观测仪器，只采用测点式观测， 共设三组观测。从掘进导硐开始至切眼移交，切眼 顶、底板移近量为ｌＯｍｍ，两帮移近量为３０ｒａｍ，围 岩保持较好的完整性，顶板压力显现平稳。由此充 分证明锚网索在大断面施工中支护结构可靠，参数 合理，能够有效控制围岩变形。 ６、结论 （１）综采切眼采用锚网索施工可大幅度减轻工 人的劳动强度，提高了掘进速度和掘进工效。 （２）改善综采安装时的切眼的作业环境，提供 有效的空间。避免了架棚支护在支架设备安装过 程中因改棚、回收支架而引起的不安全因素，提高 了施工、安装的安全性。 （３）综采工作面大断面切眼采用锚网索支护比传 统梯形工字钢栅支护节约支护费用，多创经济效益。 （４）如果在施工中能够采用有效的矿压观测仪 器，获取充分支护参数数据来修改、补充初次设计， 将会在安全上、经济上更加科学合理，经济实用，安 全可靠。 （５）锚网索支护在二水平中２１层一区三段综 采切眼进行支护得到成功的应用，为今后我矿在大 断面采用锚网索支护与应用打下了坚实的基础。 （责任编辑：梁亚奋）