組裝硐室刷擴技術淺析

李青柏（淮南礦業集團生產部，安徽淮南232000）

組裝硐室刷擴技術淺析

李青柏（淮南礦業集團生產部，安徽淮南232000）

本文介紹了液壓支架組裝硐室的刷擴技術，詳細分析刷擴改進技術的應用，結合實際施工情況，討論了該施工方法的可行性、安全性及經濟效益，以供類似工作面借鑒施工。

組裝硐室；全斷面；錨梁網支護；綜掘刷擴

1　問題的提出

淮南礦業集團潘一礦2641（3）工作面為大采高工作面，根據煤層地質條件及綜采設備裝備技術水平，該工作面選用ZZ13000-28/65液壓支架；受井筒及主要運輸巷道限制，支架在順槽組裝硐室進行整體安裝，組裝硐室的刷擴質量關系到安裝的成敗。

2　工作面概況及工藝比對

2.1煤層頂板巖性

老頂為中砂巖，灰白色，中粒結構，主要成分為石英；厚度3.45～6.28/5.0m；直接頂為砂質泥巖：灰色～深灰色，厚度14.19～17.83/15.9m。偽頂為13-2煤及泥巖。13-2煤：黑色，厚度0.8～1.4/1.1m；泥巖：灰色，易碎；厚度0.4～1.08/0.6m。

2.2傳統組裝硐室施工工藝

傳統工藝是對原巷道進行局部臥底，以達到組裝硐室需求的斷面。優點在于保證了煤層頂板的完整性，頂板管理安全性較高；缺點是巷道臥底工程量大，一般要求臥底深度2m左右，寬度5.2m，長度約90m，同時組裝硐室高度達到5.4m，且幫部全部為煤體，存在較大片幫安全隱患，不利于安全生產，且施工工期較長。

2.3組裝硐室施工工藝改進

鑒于組裝硐室的兩個組裝點有效使用總長度為14m，有效使用斷面為：寬×高=3400mm×5400mm，從技術經濟一體化的角度出發，決定采用挑頂取代臥底，挑頂高度為1.4m，寬度5.2m，總長度約19m；在2641（3）下順槽的實踐證明了該工藝的可行性和經濟性。

圖1　組裝硐室剖面示意圖

3　組裝硐室的施工改進

3.1組裝硐室斷面設計

根據組裝支架的具體需要，2641（3）下順槽組裝硐室采用臺階法分兩次施工，先挑頂1.4m施工斷面為：寬×高=5200mm× 3000mm的巷道，頂幫支護齊全后，綜掘機鏟底2.4m深，最終形成組裝硐室斷面：寬×高=5200mm×5400mm。

3.2錨網支護參數

3.2.1支護方式

根據該地點地質條件并結合潘一礦13-1煤層巷道支護經驗，決定采用“錨桿+錨索+槽鋼+鋼帶+金屬網”聯合支護，充分利用錨桿錨索的主動支護作用，以網格狀的方式支護頂和幫部，使巷道頂板及幫部保持安全穩定。

3.2.2支護參數

頂部鋼梁規格：14#槽鋼，L=5000mm；11#工字鋼，L= 6000mm；

錨桿規格：φ22×2500mm高強錨桿；

錨索規格：頂部φ22×6200mm鋼絞線，幫部φ22×4500mm錨索；配用KM22-1鎖具；

幫部Q235鋼帶規格：1900mm×300mm×3mm，橫向布置；

金屬網（10#鐵絲編制）規格：頂部5600mm×1000mm，幫部3000×1000mm；

錨桿（索）間排距：頂部900×800mm，幫部950×800mm；

錨固劑：采用Z2355型樹脂錨固劑，頂部錨桿每根配用2支，幫部錨桿每根配用1支；頂部錨索每根配用3支；幫部中空注漿錨索每根配用1支。

托板：頂部鐵墊板為160mm×105mm×12mm；幫部中空注漿錨索采用29U型鋼加工的鐵墊板，規格為300mm×300mm；幫部錨桿采用配套W型鐵墊板。

頂部錨桿抗拔力≥100kN，幫部錨桿抗拔力≥60kN，錨桿螺絲扭矩≥180N·m；

錨索預緊力≥210kN，抗拔力≥500kN。

3.3施工工藝

每個組裝點先采用綜掘挑頂掘出組裝硐室上部斷面（寬×高=5200mm×3000mm）并進行支護；待上部施工完畢后，再采用綜掘機鏟底2.4m深，并進行下部的幫部支護，直至達到設計斷面，最后人站在綜掘機上施工頂部起吊梁，并加固幫部。

工藝流程：交接班→安全檢查（頂幫、瓦斯、工程質量等）→綜掘機切割、出煤→敲幫問頂→鋪頂網，用挑梁器上槽鋼→進行臨時支護→打頂部錨桿、索眼，安裝錨桿、索→裁幫→打幫部錨桿眼，掛幫網，上鋼帶，安裝錨桿→鏟底出貨→打下部幫部錨桿眼→上鋼帶、安裝錨桿→起吊頂部鋼梁→施工頂部錨索眼→安裝錨索→打幫部錨索眼→上槽鋼、安裝錨索→完善工程質量并整理工具。

圖2　臺階法施工順序示意圖

4　總結

在頂板穩定性較好的地質條件下，采用綜掘挑頂的施工工藝（在下文中簡稱為后者）在煤巷中施工錨網支護大斷面液壓支架組裝硐室，相對于過去采用臥底的施工工藝（在下文中簡稱為前者），有表1中的優點。

表1　

實踐證明：采用改進后的刷擴工藝，工作量大幅減少，機械化程度增加，工期縮小近一半（這在接替日益緊張的現代化礦井意味著高效），材料費用也略有節約。從組裝硐室竣工到安裝結束，在兩個組裝點之間及硐室外側巷道內共設置了3組頂幫移近量及頂板離層觀測站，觀測數據統計顯示，該段巷道兩幫移近量小于200mm，頂底板移近量在150～300mm左右，頂板離層量為0mm，說明巷道頂幫支護是安全可靠的，達到組裝要求，鑒于該刷擴改進技術在2641（3）的成功實驗，后期在1581（3）等工作面成功推廣使用，并均取得了很好的應用效果。

TD264

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2095-2066（2016）26-0096-02

2016-9-2