22204綜采面切眼擴刷地質條件復雜段聯合支護技術研究應用

摘要：綜采面切眼在擴刷過程中因頂板起伏大，且頂板不平整，局部頂板起伏大，造成單體柱無法打設，從而影響巷道支護質量及支護強度，為確保地質條件復雜段的支護質量和強度，保證支護安全，通過對地質條件復雜段進行聯合支護，從而解決單體柱單體柱無法打設等問題。

一、概況

河南永錦能源有限公司云蓋山煤礦一礦屬煤與瓦斯突出礦井。礦井主采二1煤層，煤層自燃傾向等級為Ⅲ類，屬不易自燃煤層，煤塵爆炸指數為15.97%，具有爆炸危險性，水文地質類型中等，掘進范圍內二1煤層走向NE40°～50°，傾向130°～140°，煤層傾角13°～28°，平均19°，煤層厚度為1.3m～4.5m，平均厚度為2.4m。二1煤層為黑色，粉末狀，疏松，染手，暗淡型，局部含絲炭，結構簡單，普氏硬度系數f≤0.37。二1煤層直接頂為細粒砂巖，厚度4.89m；基本頂為粗粒砂巖，厚度為1.87m。直接底為泥巖，厚度為2.08m，基本底為炭質泥巖，厚度為1.36m。二1煤層層位穩定，結構簡單，整體呈單斜構造，掘進前方無陷落柱、火成巖發育。22204綜采面切眼擴刷主要用于22204綜采面綜采設備的安裝。

二、巷道支護設計

1、原巷道支護設計

22204綜采工作面切眼采用錨網支護，斷面形狀為矩形斷面，巷道規格：巷道規格：凈寬3.6m，凈高2.8m，S凈=10.08m2，S掘=11.02m2。巷道頂部采用直徑20mm長2200mm的高強錨桿、鋼筋網、M鋼帶閉頂，錨桿間排距為0.8m×0.8m；巷道幫部采用直徑18mm長2000mm的等強錨桿、鋼筋網、塑編網、M鋼帶閉幫，錨桿間排距為0.7m×0.8m。

2、擴刷后支護設計

22204綜采工作面切眼擴修后巷道斷面形狀為矩形，巷道規格：斷面規格：凈寬8m，凈高2.8m，頂部采用直徑20mm長2200mm的高強錨桿、鋼筋網、M鋼帶閉頂，錨桿間排距為0.8m×0.8m；東幫采用直徑18mm長2000mm的玻璃鋼錨桿、鋼筋網、塑編網閉幫，西幫采用直徑18mm長2000mm的等強錨桿、M鋼帶、鋼筋網、塑編網閉幫，幫部錨桿間排距為0.7m×0.8m。頂部錨索采用直徑21.6mm長9000mm的鋼絞繩，距巷道中心線左右0.8m和2.4m位置各布置一根錨索，間排距為1.6m×0.8m，考慮切眼擴刷后跨度較大，在巷道內打設3道順山抬棚。抬棚采用4mπ型鋼梁配合單體液壓支柱進行支護。

三、支護材料

（1）錨桿：頂部采用Φ20mm的高強細螺紋鋼錨桿，長度為2200mm，錨桿均使用配套標準螺母。錨桿盤采用厚度不小于8mm壓制成V型的鋼板，規格（長×寬）為150×100mm。幫部采用Φ18mm的玻璃鋼錨桿，長度為2000mm，錨桿均使用配套標準螺母、錨桿盤。

（2）錨固劑：錨固劑直徑23mm，長度350mm。每根錨桿使用2支MSK2335快速樹脂錨固劑，每根錨索使用3～5支MSK2335快速樹脂錨固劑。

（3）鋼筋網：鋼筋網由Φ6mm鋼筋焊制，網片規格900×1100mm或900×1700mm，網格100×100mm，網要壓茬連接，連接點選在壓茬部分的外層網片邊界，搭接長度不小于100mm，網片間要用14#鐵絲連接在 “十”字處，連接點三花方式布置，間距200mm，鐵絲頭背向巷道。單股連網鐵絲長度不得超過300mm，擰好后單股鐵絲長度不得超過50mm。

（4）塑編網（阻燃編織網）：規格為900mm×700mm或900mm×1700mm。

（5）錨索：錨索采用鋼絞繩加工而成，錨索Φ21.6mm長度為9000mm。錨索盤采用厚度不小于18mm的鋼板加工，規格為400mm×400mm。

（6）M鋼帶：采用厚5mm，長5m的M型鋼板制作，孔間距0.8m。

（7）π型梁：長4m的π型鋼梁或其他規格的π型梁。

（8）單體液壓支柱：DW31.5-200/100型單體液壓支柱，規格為直徑100mm，長3150mm。或使用DW35-200/100型和DW28-200/100型單體液壓支柱，規格為直徑100mm，長3500mm和2800mm。

四、地質條件復雜段支護方案確定

22204綜采工作面切眼擴刷沿二1煤層頂板施工，在擴刷過程中受煤層頂板地質條件變化影響，造成頂板起伏大，且頂板不平整，局部巷道高度達到5m，造成單體柱無法打設，從而影響巷道支護質量及支護強度。為確保地質條件復雜段的支護質量和強度，保證支護安全，對起伏大無法打設單體柱的地點，首先打設錨索，錨索采用直徑21.6mm長9000mm的鋼絞繩，錨索外露長度與正常情況下頂板高低一致，然后在錨索上安裝工字鋼梁形成一個平臺，用木柿將工字鋼梁與起伏處頂板之間絞實，再根據設計要求打設π型鋼梁和單體柱，從而解決地質條件復雜段無法打設單體柱等。

五、實施效果

目前22204綜采面綜采設備已經安裝結束，根據現場頂板起伏段支護及頂板完好情況均滿足了采面安裝需要，從而保證采面安裝期間的施工安全，現整個永錦礦區綜采面切眼支護均為采用錨網索+π型鋼梁+單體柱聯合支護，刷擴切眼時存在斷面大，因此在掘進期間保證巷道的支護強度尤為重要，22204綜采面切眼擴刷地質條件復雜段聯合支護技術研究應用，在充分考慮巷道的用途，合理的設計地質條件復雜段聯合支護方案，保證巷道在掘進期間的支護強度，并為后期巷道綜采設備安裝打下堅實基礎，并且隨著煤巷錨網支護的不斷推廣與應用，該支護方案的應用將長期符合礦井，其意義重大。

六、結語

綜采面切眼擴刷地質條件復雜段聯合支護技術研究應用，該支護方案設計原理主要通過對頂板起伏較大地點打設錨索配合工字鋼梁形成一個平臺，再用木柿將其絞實背牢；從而解決頂板起伏大無法打設單體柱等難題，從而保證了巷道支護強度，確保施工安全，從而確保綜采面切眼后期的安裝、運輸、行人安全

作者簡介：姓名：李大帥（1989年—）性別：男、民族：漢族、籍貫：河南省禹州市、學歷：第一學歷中專，最高學歷大專、單位：云蓋山煤礦一礦生產技術科，職稱：助理工程師。