大坡度综放工作面切眼掘进技术

2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
浅谈大坡度综放工作面切眼掘进技术
张占阳， 张军义
（ 河南煤业化工集团 鹤煤公司二矿， 河南 鹤壁 458020 ）
摘要： 矿井孤岛煤柱开采大坡度综放工作面切眼掘进巷道压力大 、 成型困难。在总结以往掘进大坡度切眼实 践经验的基础上， 鹤煤公司二矿采用先掘后扩的掘进技术及“工字钢棚 + 对接抬棚 ” 的复合支护方式， 提高 了切眼的支护强度， 保证了掘进巷道有效断面， 确保了工作面的安全、 高效安装。 关键词： 综放工作面； 切眼掘进； 木锚杆； 对接抬棚； 先掘后扩； 复合支护 中图分类号： TD263． 53 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 0506 （ 2012 ） 06 － 0079 － 02
收稿日期： 2012 － 02 － 22 2008 年 作者简介： 张占阳（ 1981 —） ， 男， 河南禹州人， 助理工程师， 毕业于河南理工大学， 现从事煤矿技术管理工作 。
2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
（ 梁 × 柱） 工字钢棚支护 （ 采用铰接工字钢梁 ） 。 前 切眼掘进 5 m 后开始在支护上用 3 根 30 mm 绳 （ 钢丝绳分别用 3 副配套钢丝绳卡 ） 固定在巷道顶 梁上， 钢丝绳连接压茬为 600 mm。第 1 根距采空区 侧 400 mm， 每隔 700 mm 设 1 道， 而后每向前掘 1 棚， 钢丝绳向前窜 1 棚， 且要每掘进 3 m 拉紧一次。 钢丝绳上部隔 1 棚工字钢梁上横一长 2 200 mm 的 荆棍（ 2 根长荆棍用钢丝捆在一起 ） ， 荆棍上用粗圆 # 木背顶， 背木上部铺 1 层 8 铁丝的金属网 （ 500 mm × 1 500 mm） ， 用 12 铁丝扣扣相连， 金属网上再用 1 层塑料网（ 900 mm × 6 000 mm） 罩顶帮， 用塑料绳扣 扣相连。 为保证巷道后路的断面， 在距掘进面 5 m 位置 的后路打设 2 趟对接抬棚： 1 趟打设在支护巷中偏 1 趟打设在采空区侧距梁头 采空区侧 200 mm 处， 200 mm 处。对接抬棚采用 2 400 mm Π 型钢梁配合 DZ2800 型单体柱 ， “一梁四柱” 。 3. 2 扩后切眼 施工方法及施工顺序和掘前切眼一致 。工作面 回风巷用一端加长的特殊长梁延掘到扩切眼采空区 帮后， 架设规格为 3 000 mm × 2 600 mm 的工字钢棚 作为临时抬棚， 紧挨特殊长梁梁爪外侧架设的双暗 抬棚， 采用规格为 3 000 mm × 2 600 mm 的工字钢对 棚支护。扩切眼架设棚的规格为 2 800 mm × 2 600 mm， 第 1 架棚要与暗抬棚并齐靠紧。 在扩后切眼时， 采用长 2 800 mm 的铰接工字钢 梁（ 长 2 800 mm 的铰接工字钢梁架设好后， 和掘切 眼侧的 2 400 mm 梁铰接， 将梁销子打到位） ， 采空区 侧用160 mm × 2 800 mm 的红松圆木柱支护， 下扎 圆木柱头要加工成马蹄状， 距梁头 300 mm、 角 75° ， 距底板 300 mm 各打 1 根木条， 木条规格为 40 mm × 40 mm × 400 mm， 木条要钉设牢固。 扩切眼期间坡 度要和掘切眼时坡度一致。 扩后切眼过程中， 满足打抬棚距离时， 在后路打 2 趟抬棚： 1 趟在煤墙侧距铰接中点 500 mm 处， 1趟 2800 型单体 靠采空区侧距梁头 600 mm 处。 用 DZ柱配合 2 400 mm Π 型钢梁打对接抬棚， 柱把朝运输 巷方向， 后路够一木垛位置时在原切眼抬棚和所扩 切眼抬棚间打一井字形木垛， 以后每隔 5 m 打一木 垛， 木垛所用木料规格160 mm × 2 000 mm 顺倾向 方向摆放， 160 mm × 1 300 mm 圆木沿走向方向摆 放。所打木垛必须排在硬底上， 且顶与工字钢梁之 木垛要垂直顶、 底板， 木料 间必须用木楔背紧背牢， · 80·
为了方便安装综放工作面， 且保证工作面切眼 鹤煤公司二矿采用先掘后扩的施工方法 。 有效断面， 这种方法不仅能有效地控制顶板， 而且能保证掘进 速度， 为工作面正常接替奠定良好的基础。 现结合 二矿 3407 煤柱工作面的应用实例， 介绍大坡度工作 。 面切眼掘进的实际方法
打一木垛（ 图 1 ） 。
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切眼支护方案设计
3407 煤柱工作面设计切眼巷宽 5 200 mm， 巷高 不低于 2 200 mm， 棚距 400 mm。切眼顶板穿 7 道钢 丝绳， 双层网； 一层金属网一层塑料网， 切眼掘进时 掘一棚、 架一棚、 铺一次网； 顶板不完整时， 及时伸前 探梁， 打穿枇护顶。 切眼分 为 前 切 眼 和 后 切 眼。 前 切 眼 为 2 400 mm × 2 600 mm 工字钢对棚支护， 采空区侧为铰接 梁， 在后路打 2 趟对接抬棚， 在煤墙侧打五花眼木锚 杆； 后切眼采用 2 800 mm 的铰接工字钢梁支护， 并 与 2 400 mm 的铰接梁连接， 将销子打到位。采空区 侧采用160 mm × 2 800 mm 的圆木支护， 后路打 2 趟对接抬棚， 并在工作面两巷间自上而下间隔 5 m

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工作面概况
图1 切眼支护断面设计示意
3407 煤柱工作面切眼斜长 75 m， 净宽 5. 2 m， 平均坡度 37° ， 工作面运输巷、 回风巷及切眼周围皆 两巷及切眼压力较大， 为 是采空区 （ 属孤岛煤柱 ） ， 保证切眼掘进的顺利进行， 采用先掘后扩的方法掘 进。
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切眼施工方法
3407 煤柱工作面切眼按照自上而下的顺序采 用钻爆法掘进， 先掘前切眼， 后在采空区侧扩掘后切 眼， 形成3407 煤柱工作面切眼 。 切眼掘进时 ， 先按 － 43° 下山找煤层底板， 然后沿煤层底板掘进， 掘至 运输巷停止掘进。 3. 1 掘前切眼 采用由上而下逐棚支护， 先在工作面回风巷拐 掘处架设 5 对特殊长梁， 配合 2 600 mm 的工字钢柱 支护， 在拐掘方向架临时抬棚和双暗抬棚 ， 临时抬棚 临时抬 为 2 600 mm × 2 600 mm（ 梁 × 柱） 工字钢棚， 棚要将柱腿扎到硬底上， 且迎山有力。 临时抬棚架 ， 好后 在 特 殊 长 梁 下 打 好 中 心 点 柱， 点 柱 用 140 mm × 2 600 mm 红松圆木， 要打紧打牢， 再去掉特殊 长梁下右帮柱。去完柱后开始在紧挨特殊长梁梁爪 外侧架设双暗抬棚， 双暗抬棚采用 2 600 mm × 2 600 mm 工字钢对棚。 然后开始架设切眼内第 1 架棚， 规格为 2 400 mm × 2 600 mm， 第 1 架棚要与暗抬棚 并齐靠紧。 前切眼掘进过程中采用 2 400 mm × 2 600 mm · 79·