浅谈大采高综采工作面切眼大断面支护技术

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翻新时间：2022-10-22

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浅谈大采高综采工作面切眼大断面支护技术

【摘要】大断面切眼成巷的关键是支护技术。本文总结了特大断面成巷掘进工艺及顶板支护技术的先进做法和成功经验。

【关键词】大断面切眼支护技术

大采高综采工作面切眼为宽断面，是由工作面切眼内所要安装的一整套大采高综采设备确定的断面尺寸。2013年11月神华乌海能源公司利民煤焦公司煤矿于装备了一套6.3m大采高综采设备，工作面切眼设备安装遵循的顺序，首先是先摆放支架，然后安装刮板输送机、采煤机等设备。根据所安装的这些设备，要求切眼断面尺寸要达到宽×高=9500mm×4000mm，如此宽的巷道不可能一次掘到位，需要二次扩帮方可成巷。关键的问题如何控制切眼宽断面成巷的顶板，顶板的支护技术尤为重要。

1 工作面概况

2 切眼施工工艺

2.1 掘进工艺

根据围岩稳定性分类方案，得到巷道的围岩稳定性分类结果，沿16#煤层顶板掘进的巷道为Ⅳ类不稳定巷道。因为没有充分的掘进条件，切眼宽度为9500mm尺寸不可能一次掘够，所以采用分次截割，二次成巷的方式掘进。先使用EBZ-160型掘进机，向前掘进5000mm×4000mm（宽×高）断面的巷道，贯通后再进行扩帮后达到安装设备要求的9500mm宽度。用EBZ-160型掘进机来完成割煤和装煤，使用与其配套设备，来完成临时支护、永久支护工序，用刮板输送机和胶带运输机运煤。

2.2 支护工艺

2.2.1 支护形式

2.2.2 工艺要求

（5）巷道二次扩帮形成全断面后，在巷道中心加设一排木支柱，支柱直径在（20―24）cm之间，柱距为1800mm。支柱必须穿柱靴，戴柱帽，打在实底上，保证迎山有力。支柱距离工作面的距离不大于 3.5m。

（6）如巷道超高500mm时，两帮各补打一根帮锚杆；巷道超宽500mm时，顶板补打一根顶锚杆。 3 顶锚杆（锚索）帮锚杆支护参数校核

3.1 顶锚杆长度校核

顶锚杆通过悬吊作用，以达到支护效果的条件，经公式计算校核，实际所选顶锚杆规格为φ20×2400mm的螺纹钢锚杆符合要求。

3.2 帮锚杆长度校核

帮锚杆通过加固帮体作用，以达到支护效果的条件，经公式计算校核，实际所选帮锚杆规格为φ16×1800mm的玻璃钢锚杆符合要求。

3.3 按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距：

考虑每根锚杆悬吊岩体重量，锚杆锚固力，应能承担悬吊岩体的重量。考虑安全系数，实际锚杆间排距值小于经公式计算校核锚杆间排距值，符合支护要求。

3.4 锚索长度校核

3.5 悬吊理论校核锚索排距

锚索的主要作用是将锚杆加固的岩层梁悬吊在顶板上部深部的稳定岩层中，通过悬吊理论及锚杆锚索共同支护顶板的实际情况，按照最严重稳定的的冒落方式考虑。此时，靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用，在忽略岩体粘结力和内摩擦力的条件下，取垂直方向的平衡，实际所选锚索排距值小于通过公式计算得出锚索排距值，符合支护要求。

4 支护工艺流程

每循环支护工艺流程为：敲帮问顶――将网片连接好放到机载液压前探梁上――机载液压前探梁升起将顶网紧贴顶板――打顶板中间的锚杆孔――装树脂卷――安装中间顶板锚杆――用锚杆机搅拌树脂卷――打顶板两边锚杆孔并安装锚杆――锚杆二次预紧。

5 支护效果

利民煤焦公司煤矿所有掘进护巷道全部采用锚网、锚索联合这种支形式。

（1）锚杆支护所用锚杆一般都比锚索支护所锚索短，因此锚杆支护比锚索支护预应力小，承载能力差。采用锚索支护是为了保持巷道围岩更加稳定，将锚索深入到深部稳定岩石中，预先给被加固的岩体施加压应力，使岩体的松动变形受到限制。

锚索支护形成的压缩圈厚度远远大于锚杆支护形成的压缩圈厚度。锚索支护可将上部稳定岩层和下部锚杆支护组成的岩层梁复合在一起形成拱梁，加强和提高了顶板的整体性、稳定性、自承能力。

（2）用锚网、锚索联合支护，可大大降低巷道每米支护费用，每年可节约大量支护费用，经济效益比较明显。

（3）巷道采用锚网、锚索联合支护，其运输空间大、可减少运输量、运输环节及支护材料的消耗，可大大降低工人劳动强度。用锚网、锚索联合支护可避免空顶作业，短掘短锚能做到及时支护，安全生产环境可得到改善，带来显著的社会效益。

（4）相对巷道断面而言，用锚网、锚索联合支护巷道空间占的少，巷道断面利用率高，很明显可降低通风阻力，安全生产环境可得到改善。

6 结语

（2）从大采高工作面切眼大断面支护，采用锚网、锚索联合支护形式来看，证明我们所选用锚网、锚索联合支护形式，规格、参数等均能满足现有顶板管理要求，说明锚网、锚索支护技术是非常成熟有效的，应该进行广泛推广使用。