回采巷道扩帮段大断面一次成巷临时支护技术

回采巷道扩帮段大断面一次成巷临时支护技术
顾洪江
（河南龙宇能源股份有限公司陈四楼煤矿，河南 永城 476600）
摘 要
本文以陈四楼煤矿2802下顺槽中部车场施工为例，对如何提高临时支护的效率及安全性进行了研究。

该实践在
回采巷道扩帮段大断面临时支护工序中的使用，取得良好的安全效益及经济效益，对类似条件下的临时支护有很好地借鉴意义。

关键词
回采 巷道 大断面 临时 支护
中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2017.03.007
Temporary support technology of large cross section
once-turnning in section largenning cross section of mining roadway
Gu Hong-jiang
(Henan longYu energy limited liability company, ChenSiLou coal mine , Henan Yongcheng 476600)
Abstract: In this paper, taking the middle yard construction of Chensilou coal mine 2802 working face as an example, studied on how to improve the temporary support efficiency and safety. The practice has achieved good safety and economic benefits , which has a very good reference for similar conditions of temporary support. Key words : mining roadway large section temporary support
收稿日期
2016-12-27作者简介 顾洪江（1985-），男，江苏淮安人，采矿工程学士，2006年毕业于中国矿业大学，现陈四楼煤矿生产科从事煤巷掘进技术工作。

随着煤矿现代化设备的提升、设计的优化，回采巷道长达1000~2000m ，为解决工作面回采时乳化泵供压压力小、工作面供电距离长等问题，一般在回采巷道中间位置放置移动变电所、液压泵等可随采煤工作面推进而移动的设备。

在机轨合一的巷道施工时，为保证煤流系统、运输系统与移动设备之间的安全距离，需要在移动设备放置地点扩大巷道断面来保证安全距离，该地点称为回采巷道的中部车场。

陈四楼煤矿2802下顺槽中部车场在大断面一次成巷的施工过程中改进临时支护后，提高功效、降低工作量取得良好的经济效益和安全效益，同时也积累了宝贵的经验，对类似的大断面施工具有重要借鉴意义。

1 工程概况
1.1 工程施工条件
2802下顺槽位于陈四楼煤矿八采区，设计长度为1405m ，沿二2煤层掘进，煤层倾角1~17°，平
均5°，煤层最大厚度3.07m ，最小厚度1.97m ，平均厚度2.75m 。

2802下顺槽断面设计净宽为4.4m ，中心净高为2.6m 。

为满足2802工作面回采时设备列车放置需要，在2802下顺槽导线点802X14前120~200m 段非工作面侧巷帮施工一个中部车场。

示意图见图1。

图1 2802下顺槽中部车场施工平面置示意图
1.2 工程支护要求
（1）顶板支护采用Φ22×2200mm 高强锚杆+金属网+M 钢带（4.4m 与1.6m 钢带搭接）支护，非工作面侧巷帮采用Φ22×2200mm 高强锚杆+金属网+M 钢带（1.6m 与1.0m 钢带搭接）支护，工作面侧巷帮采用Φ18×2200mm 高强锚杆+金属网+木托盘支护。

①锚杆为左旋螺纹钢Q335高强锚杆，M 钢
带：4.4m 长（六个眼，眼距840mm ）、1.6m 长（三个眼，眼距700mm ）、1.0m 长（两个眼，眼距800mm ）；金属网规格为1000×2400mm ，网格70×70mm ，用6#钢筋加工；木托盘规格为200×200×30mm 。

②顶、帮锚杆排距均为800mm ，工作面侧巷帮锚杆间距为800mm ，其余锚杆间距随钢带眼距，间排距允许偏差均为±100mm 。

③顶锚杆的预紧力矩不得小于200Nm ，帮锚杆的预紧力矩不得小于150Nm 。

（2）巷道顶板以原4.4m 断面正中为中心，布置双排锚索梁加固，锚索间排距1300×2000mm ，并在距离非工作面侧巷帮1400mm 处顶板布置一排点锚索加固，锚索间距2400mm 。

①锚索为Φ21.6×6300mm 钢绞线；锚索梁为12#槽钢加工，长度3m ，眼距1.3m 。

②锚索锁定后的预应力不小于25MPa ，锚索张紧后外露长度为150~200mm 。

2802下顺槽中部车场断面支护示意图见图2。

图2 2802下顺槽中部车场断面支护示意图
2 施工方法
中部车场与主体巷道一次施工成巷，采用分次截割施工，即先施工4.4m 宽断面6排，将巷道内锚索梁跟到迎头后，再施工1.4m 宽断面。

2.1 掘进机施工工艺流程
安全检查→拉中心线→检查瓦斯→掘进机刷
割、装、运（4.4m 宽断面）→退机→敲帮问顶→临时支护→永久支护(施工顶锚、帮锚、锚索) →检查瓦斯→掘进机刷割、装、运（1.4m 宽断面）→退机→敲帮问顶→临时支护→永久支护(施工顶锚、帮锚、锚索)→下一个循环(清理)。

2.2 掘进机截割工艺
（1）4.4m 宽断面截割工艺：掘进机截割时，
将截割头调至断面的左上部开口进刀，掏出槽窝，然后由上向下进行截割，先割中间部分，再割四周，进刀深度以0.8m 为宜，每循环进刀两次，循环进
尺不大于1.6m 。

（2）1.4m 宽断面截割工艺：掘进机由上至下刷帮成型，进刀深度以0.8m 为宜，一个循环进刀三次，循环进尺不大于2.4m 。

3 临时支护
3.1 临时支护方案
3.1.1 主体巷道临时支护（图3）
（1）当永久支护距离迎头大于400mm 时，必须进行临时支护。

临时支护时，最大控顶距离为2000mm 。

（2）施工大断面时，使用六根轻型单体液压支柱和两根π型梁（梁长3.8m ）组成两组临时支护装置进行临时支护，π型梁平行钢带布置。

（3）第一组π型梁在巷道永久支护最前一排钢带前1.0m 位置布置，第二组π型梁在第一组π型梁前800mm 位置布置，要求第二组π型梁距离
迎面墙不超过200mm 。

（4）每根π型梁下三根轻型单体液压支柱以
π型梁正中为中心布置，相邻两轻型单体液压支柱的间距为1400mm。

图3 2802下顺槽主体巷道临时支护图
3.1.2 小断面临时支护
（1）方案一：参照大断面临时支护方式，π型梁平行钢带布置（图4）
①施工小断面时，使用六根轻型单体液压支柱和三根π型梁（梁长1.8m ）组成三组临时支护装置进行临时支护，π型梁平行钢带布置。

②第三组π型梁在巷道永久支护最前一排钢
带前1.0m 位置布置，第四组π型梁在第三组π型梁前800mm 位置布置，第五组π型梁在第四组π型梁前800mm 位置布置，且第五组π型梁距离迎面墙不超过200mm 。

③每根π型梁下两根轻型单体液压支柱以π型梁正中为中心布置，柱距为1400mm。

图4 方案一2802下顺槽扩帮侧临时支护图
（2）方案二：创新方法“π型梁顺着巷道布置”（图5）
①施工小断面时，使用两根轻型单体液压支柱
和一根π型梁（梁长1.8m ）组成一组临时支护装置进行临时支护，π型梁顺着巷道掘进方向布置。

②小断面第三组临时支护装置与大断面扩帮侧
断层时，应事先把预先排险工作做好，如修建专门疏水通道，及时抽放瓦斯气体等。

3 结束语
断层是综采工作面回采时经常遇到的地质构
造。

在综采工作面过断层时，作业人员首先应充分了解断层大小、影响范围等情况，并综合考虑工作面实际地质情况，采用科学、合理的过断层方法通过断层，同时还应制定专门的过断层安全技术措施，更好地保障安全过断层。

只有这样，才能在确保安全生产的前提下，充分回收煤炭资源，为矿井创造更多经济效益。

（上接第16页）
永久支护最近一排锚杆中心距离为1200mm ，且第三组临时支护装置的π型梁与非工作侧巷帮迎面墙的距离不超过400mm 。

③每根π型梁下两根轻型单体液压支柱以π型梁正中为中心布置，柱距为1400mm 。

3.2 临时支护方案选择
对比方案一，方案二有以下优点：
（1）临时支护材料数量大大减少。

在同等条件下，方案一需要6根轻型单体液压支柱、3根π型梁、12根防倒绳，而方案二仅需要2根轻型单体液压支柱、1根π型梁、4根防倒绳，降低了临时支护材料的投入。

（2）临时支护时间缩短。

临时支护方式改进后，施工时间缩短了2/3，且减少了顶板空顶、暴露的
时间，降低了冒顶事故发生的概率，可取得良好的安全效益。

（3）劳动强度降低，劳动效率提高。

临时支护方式改进后，减少了临时支护组数，临时支护工序的时间缩短至原来的1/3。

同时减少人工开挖“柱窝”来支设轻型单体液压支柱的个数，将工作量降低至原工作量的1/3。

（4）操作空间变大，方便施工。

方案一在3.92m 2
（2.8×1.4m ）空间内布置6根轻型单体柱，临时支护操作空间狭窄，且施工顶锚时操作空间更加狭小，安全挑战大。

方案二在同等空间下布置2根轻型单体柱，且靠近巷帮布置，为顶锚施工腾出绝大数的空间，方便人员操作施工。

根据上述分析选择方案二临时支护作为小断面
的临时支护方案。

图5 方案二2802下顺槽扩帮侧临时支护图
4 结语
巷道的顶板情况各不相同，甚至施工中每个循环的顶板都有可能出现变化，而临时支护的选择要在遵循变化规律的本身的前提下选择合适的方式。

既能做到“安全”，又能“高效”。

该实践在回采巷道扩帮段大断面临时支护工序中取得了良好的安全效益及经济效益，对类似条件下的临时支护有很好地借鉴意义。