文/張君瀚
綜采工作面搬家倒面支護技術應用
文/張君瀚
綜采工作面搬家倒面是礦井生產接續中的重要環節,其施工工藝的選擇決定了施工方案的可行性和優越性。山西寧武煤業有限責任公司通過采用錨網支護技術工藝,大幅提高了綜采工作面搬家倒面的效率,改善了綜放工作面的撤架作業環境,消除了架棚支護片幫現象,是綜采工作面搬家倒面施工工藝的一次創新和實踐。
1.工作面推進到距離停采線指定的位置,在支架頂梁上端鋪設平行于工作面走向的雙層金屬頂網,網質為鍍鋅鉛絲編織的菱形金屬網。第一個循環拉架前,提前在支架前梁上鋪設單層網,以便于通道的第一個循環掛雙層頂網;第二個循環開始,鋪為雙層網,聯網接頭相互錯開,第二層網始終掛聯在第一層網的一半上,形成金屬網假頂。
全工作面鋪設第七個循環網結束后,在網下鋪設鋼絲繩。要求鋼絲繩平行于工作面,距離底板高度保持在2500mm~2700mm之間,鋪成一線。鋼絲繩繩頭與順槽保安煤柱側煤幫下邊相齊。鋼絲繩鋪設完成后,在回風順槽保安煤柱側煤幫上角的鋼絲繩下,支設一排戧柱。
2.從第11道鋼絲繩起,用托盤緊托鋼絲繩進行錨桿、錨索及煤幫打錨桿施工。
(1)頂板支護,見下圖。

聯合護頂示意圖
頂板錨桿直徑:φ=20mm。
頂板錨桿長度:L=2200mm。
錨桿角度:靠近煤壁的錨桿需向煤壁傾斜20°,其余均垂直頂板。
頂板錨索托板:穹形多功能鋼板托板,長×寬×厚=300mm×300 mm×16mm,孔徑40mm。
頂板錨桿布置:錨桿排距600mm。
錨桿間距:本排無錨索為1500mm;本排有錨索是3000mm。
錨索布置:錨索排距1200mm,錨索間距3000mm。
(2)煤壁支護,見下圖。

撤架通道煤幫錨桿布置圖
錨桿直徑:φ=20mm。
幫錨桿長度:L=2200mm,鉆孔深度2100mm。
幫錨桿錨固劑:每孔使用S2360型和Z2360型樹脂錨固劑各1卷。
錨桿托板:規格為150mm× 150mm×10mm,孔徑34mm。
錨桿角度:水平方向垂直于通道煤壁??拷敯宓南飵湾^桿安設角度則與水平線成20°。
錨桿布置:第一根角錨桿距頂板距離為300mm,誤差范圍為正負50mm,每排3根錨桿。錨桿排距1500mm,錨桿間距900mm。
(3)尾巷處支護,見下圖。

撤架通道尾巷處聯合護頂示意圖
為使綜放工作面撤架通道能夠順利通過工作面專用排瓦斯尾巷下部,要求從距停采線13米起,到整個撤架通道形成的過程中,在尾巷底板上方鋪設風筒布加金屬網,尾巷處支架采高須保持在2.7m,從而保證了撤架通道的支護強度。
隨著撤架通道的逐漸形成,需在支架前梁鋪設每道鋼絲繩的同時,逐步將在尾巷中心架前梁平行且緊靠每道鋼絲繩的地方鋪設木板梁,木板梁規格為長3000mm×寬180mm×厚130mm的紅松圓木小平面。支護方式為紅松木梁一頭搭在支架頂梁上,搭接長度不小于1m,垂直煤幫形成懸臂梁后,另一頭用DWX35或DWX28型單體柱進行貼幫支護,紅松木梁帶一小平面板梁一架兩根,間距750mm,均勻布置,單體柱與紅松木梁一一對應。
(4)三角區的維護。
為便于支架調架順利進入撤架通道,三角區內的支護方式采用均勻布置四排單體柱,排距1500mm,柱距600mm。四排單體柱循環支護,點柱支在鋼絲繩上,最后一排柱與老空側的5#掩護架的后柱相齊。每撤出一架后,及時在撤出支架后形成的空頂區打入單體柱支護,且單體柱和鋼絲繩接觸部位需墊有小木板,掩護架拉到位后,及時在三角區與掩護架的后柱相齊,支設單體柱。
3.為防止在打幫錨桿時,出現嚴重片幫或片幫傷人現象,需用液壓單體柱托住木梁控制煤壁后,再打幫錨桿,從而有效解決片幫這一難題。此外,若工作面呈上山狀況,需在煤壁上每間隔15m打一根錨索。此錨索不張緊,主要用于出架時掛轉向滑輪,防止出架時支架傾斜、尾梁撞墻、撞支架。
4.撤架通道形成后,要在進、回風順槽與工作面的交叉點的丁字口采取打鎖口錨索等措施加強頂板支護。同時,為了滿足拖運支架和煤溜需要,還應在回風巷煤柱側打出兩個絞車硐室。撤工后溜槽絞車硐室深度為3500mm,斷面凈高為2000mm,凈寬為2000mm;撤工前設備絞車硐室深度為4500mm,斷面凈高為2000mm,凈寬為2000mm。
錨桿監測項目主要是錨桿的錨固力和預緊力。要求錨桿間距1500mm,錨桿排距600mm。錨索外露長≯300mm,≮100mm,預緊力≮100KN。頂板高強度錨桿錨固力≮100KN,煤壁錨桿錨固力50KN,露出螺母長度≯50mm,≮30mm,錨索錨固力≮250KN。
每推進一個循環,錨桿錨固力必須檢查一組,每組不少于3根。錨桿預緊力要求逐根檢查。錨固力如不達標需要重新補打。預緊力檢測一組中,如出現2根預緊力不達標,則全部錨桿重新緊固一遍。
同時,職能部門還成立專業技術人員進行抽檢,每200根檢查一組,每組不少于3根,并堅持跟班作業,對錨桿、錨索的施工質量進行全面檢查并觀測,以便及時掌握撤架通道的工程質量。
三、實施效果
實踐證明,寧武煤業公司在綜放工作面搬家期間采用錨網支護技術工藝,相較于之前的木板梁支護工藝,不僅提高了工作效率,還節約了大量的單體液壓支柱和木質支護材料,使出架通道空間寬暢、支架移動自如,且回風順槽大面積的三岔口支護方案,提高了安全作業系數。同時,還消除了架棚支護片幫現象,減少了瓦斯積聚,降低了工人勞動強度,為公司進一步完善、創新綜放面搬家倒面撤架通道的作業方式和支護工藝奠定了基礎。
(作者單位:山西寧武大運華盛南溝煤業有限公司)
(責任編輯:周瓊)