深埋煤層順槽支護技術實踐

王 季 王方凱 李淞奎

111303工作面膠帶機順槽是千米深井口孜東礦的第一個膠帶機順槽，位于該礦中央采區，總掘進工程量2 462.2 m，由于煤層埋藏較深，地壓較大，所以，必須采取合理的支護方式，才能保證巷道的正常使用。經過研究，采取直墻半圓拱形斷面錨網索噴支護，當巷道圍巖破碎易漏冒時可采用架棚噴支護，沿13煤層頂板施工。

1 地質概況

該段巷道主要在13-1煤層及其頂板泥巖、細砂巖層中掘進，13-1煤層厚度為4.36 m，中間含2層夾矸，主要為炭質泥巖和泥巖，夾矸厚度約0.4 m。該煤層剖面傾角東傾約1°～3°，斷面傾角10°～20°。該13-1煤層直接頂板主要為泥巖和細砂巖，泥巖裂隙發育，局部較松軟。

2 支護參數及材料

2.1 支護參數

1)巷道采取直墻半圓拱形斷面錨網索噴支護，每排布置17根錨桿，錨桿間排距為700 mm×700 mm，錨索間排距為1.5 m×1.4 m，每排布置5根錨索。支護示意圖見圖1。2)錨網采用錨桿壓槎;錨網搭接長度不小于100 mm，采用雙股14號鐵絲聯網，聯網點間距不大于300 mm。兩個循環之間的錨網壓槎不準卸掉錨桿墊板螺帽。3)安裝錨桿時，每孔使用3卷Z2350型錨固劑，錨固劑攪拌時間為20 s～30 s。安裝錨索時，每孔使用3卷Z2850型錨固劑，錨固劑攪拌時間為30 s～45 s。

2.2 支護材料

1)錨桿采用左旋無縱筋專用Ⅱ級高強螺紋鋼加工，規格為φ22×2 500 mm。2)錨桿托板采用厚10 mm鋼板加工成窩型托板，規格為長×寬×厚=120 mm×120 mm×10 mm。3)錨網采用φ6鋼筋焊制，規格為長×寬=1.6 m×0.9 m，網孔規格為100 mm×100 mm。4)錨索采用φ21.8錨索，錨索長6.3 m。錨索托板采用厚14 mm鋼板加工，采用大小兩塊托板疊加，大托板規格為長×寬×厚=300 mm×300 mm×14 mm，小托板規格為長×寬×厚=150 mm ×150 mm×14 mm。5)鋼帶:H 型，φ12×1 900 mm，φ12×3 000 mm，φ12×2 500 mm。6)錨固劑:Z2350型或Z2850型錨固劑。7)M鋼帶:M型鋼帶采用厚5 mm，鋼板材質為 Q235，長3.1 m，寬190 mm，每隔1.4 m布置一直徑30 mm的鉆孔。

2.3 支護技術質量要求

錨桿抗拔力不小于80 kN/根，錨索預應力不小于160 kN/根;錨網緊貼巖壁，壓槎符合要求并綁扎牢固。錨桿角度垂直巷壁，允許偏差不大于15°;錨索角度垂直巷壁，允許偏差不大于3°。鋼筋網采用錨桿(鋼帶)壓槎;鋼筋網搭接不小于100 mm，鋼帶搭接100 mm～200 mm，用雙股14號鐵絲聯網，聯網點距不大于300 mm。

3 施工方法及支護工藝

采用綜掘機掘進，綜掘機、皮帶機、鏈板機聯合運輸，多工序平行交叉作業，一次成巷的方法施工。最大循環進尺1.4 m，當頂板破碎時，循環進尺縮小為0.7 m。

掘出毛斷面后，綜掘機后退到距迎頭大于6 m的位置，截割頭落地，綜掘機停電、閉鎖、掛牌，進行安全檢查，支護人員站在永久支護下，嚴格執行“敲幫問頂”制度，找盡頂、幫的浮矸危巖。確認安全后，在有專人看護的情況下挖戴帽點柱柱窩后掛網，打設好臨時支護，確認巷道尺寸符合設計尺寸后，打正頂錨桿孔并安裝好錨桿，然后依次打兩邊拱部錨桿孔并安裝好錨桿，必須實行邊打邊安裝，即打一根安裝一根。錨桿施工由頂向幫、由外向里，逐排進行，嚴禁將全部錨桿孔打好以后再進行安裝錨桿。

4 作業制度

采用“三八”制作業，為保證正規循環作業的完成，工作面施工作業必須根據勞動組織的人員配備，合理安排工序，各工序之間盡量做到交叉進行、平行作業，以充分利用工作時間，提高工時利用率。

5 頂板管理措施

1)禁止空頂作業。錨桿必須擰緊，確保錨桿托板緊貼頂板煤(巖)面。2)打拱部錨桿前必須打好戴帽點柱做臨時支護，禁止空頂作業。打好拱部錨桿后方可摘除戴帽點柱。迎頭嚴禁留傘檐。3)錨桿托板要與巷壁接觸嚴密，嚴禁在托板后充填矸石。4)錨桿不得穿皮，不得沿裂隙布置。5)頂板破碎易漏冒時，在靠近迎頭第一排錨桿的鋼帶上方以比巷道坡度大10°～15°角度增打密集超前鋼筋控制頂板。超前錨桿采用φ30×3 000 mm螺紋鋼筋，間距不超過200 mm。6)頂板離層后的加固措施:如頂板錨固區內離層量達到或超過規定臨界值時(10 mm～15 mm)，在離層儀前后25 m范圍內采取錨索吊梁或一梁三柱托棚的方法加強支護。錨索吊梁或一梁三柱托棚數量與位置根據現場情況確定，一般情況下錨索吊梁沿巷道中線平行布置四排(排距1.6 m);吊梁采用12號工字鋼加工，長4.2 m，一梁四索。如以上加強支護措施不能滿足要求，頂板繼續下沉、壓力顯現明顯、巷道變形嚴重時，要及時匯報礦領導和相關職能科室，經現場鑒定后決定加強支護方式。

6 結語

實踐證明，采取此支護形式能夠實現巷道的快速掘進并能保證足夠的支護強度，可以滿足生產需要，可以在類似情況下進行推廣。

[1]李 帥，岳喜占，中國巖石力學與工程學會.千米深井大斷面軟巖巷道錨架注聯合支護技術[A］.巖石力學與工程的創新和實踐:第十一次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C］.武漢:湖北科技出版社，2010:9.

[2]劉新文，馮紅耀.高應力軟巖隧道成功實現一次支護的實踐探索[J］.山西建筑，2010，36(4):138-139.