三软煤层综采工作面切眼支护技术研究
大倾角三软煤层综采开切眼联合支护实践
山西 组二 煤层 。该 煤层层 位稳 定 ， 厚度 在 ０～２ ０ １ Ｔ Ｉ
之间， 平 均厚 ６ ． ５ ｎ ｌ ， 煤 层 倾 角在 ２ ５ 。～ ６ Ｏ 。 ， 属倾 斜 和急倾 斜 煤 层 ， 煤种为焦煤， 发热量在 ２ ３ ． ０ １～ ２ ７ ． ２ ０ ＭＪ ／ ｋ ｇ ， 质量稳定 ， 主要用于电力、 建材 、 化 工 等行 、 【 。
２ ０ １ ３年第 ５ 期
中州 煤 炭
第２ ０ ９期
大 倾 角 三 软 煤 层 综 采 开 切 眼 联 合 支 护 实 践
马 国栋 ， 毛 琦
（ 河 南 大 有 能 源 股份 有 限 公 司 义 络 公 司 ， 河南 宜阳 ４ ７ １ ６ ０ ０ ）
摘要： 义络公司工作面倾角较大 ， 煤 质松 软 ， 大 断面 切 眼掘 进 后 ， 如何有效控 制顶板 ， 为 综 采 安 装 提 供 合 适 条
基 于悬 吊作用 （ 图１ ） 和组合 梁作 用 （ 图２ ） 。① 当锚
杆深 入 到煤层 稳定 深 度 后 ， 将 煤 层破 坏 区域 与 稳定 煤层 相 连 ， 阻 止破 坏 区域 向巷 道移 动 ； 锚 杆 给破坏 区 煤层 提供 径 向和切 向约 束 ， 从 而 减小 煤 层 破 坏 区 的 扩容 、 松 动和 滑移 ， 增 大 其 承 载 能力 ； 破 坏 区 内煤层 的切 向承载能 力增 大 后 ， 会 增 加 岩层 与 煤 层 交 界 面
煤矿三软煤层支护技术——青海能源发展集团有限公司
煤矿三软煤层支护技术青海省能源发展集团有限公司鱼卡公司从2003年建矿初期就开始对三软煤层的支护问题进行了研究探索，到目前为止已取得了一定的成果，但仍存在支护投入高、支护工序复杂等问题，为此软岩支护的研究还需要在今后的工作中不断进行探索研究和改进。
一、三软煤层巷道变形破坏力学机理分析软岩地下工程失稳力学机理是地层压力效应，地层压力可分为松动压力、变形压力、膨胀压力等。
当地下工程支护不及时时，变形压力和膨胀压力会使围岩破坏转变为松动压力，引起围岩失稳。
1．松动压力松动压力是直接作用在地下工程支护上的作用力力，多作用在巷道的顶侧帮，形成原因是地下工程采动后，围岩应力重新分布，部分围岩或结构面失去强度，成为脱离母岩的分离块和松散体，在重力作用下，克服较小的阻力产生冒落和塌滑运动，其具有突发性和断续性。
2．变形压力在二次应力作用下，围岩局部进入塑性变形，塑性变形形成支护压力。
有支护时，支护刚度产生抗力，此抗力就是实际的变形压力。
支护越早支护体受到的压力越大，支护越晚支护体受到的压力越小。
3．膨胀压力在软岩掘进时，岩体遇水后发生不失去整体性的膨胀和移动，有支护时，膨胀变形对支护产生另一种形式的变形压力，这主要是岩体颗粒间存在相互连通的吸水性强的毛细通道，致使岩体发生膨胀，向地下工程内自由空间移动，对支护形成压力。
二、软岩支护基本理论1．轴变论和系统开挖理论巷道围岩破坏是由于应力超过岩体强度极限所致，坍塌是改变巷道轴比，导致应力重新分布。
开挖系统控制理论是开挖扰动了岩体平衡，这个不平衡具有自行组织功能。
2．联合支护理论对于软岩支护强调先柔后刚，先抗后让，柔让适度，稳定支护。
由此而衍伸发展起来的支护技术有锚网支护、锚喷支护、锚索支护、锚带支护、钢架支护等联合支护。
3．围岩松动圈理论在坚固岩层松动圈基本接近零，此时围岩塑性、弹性变形虽然存在，但不需支护。
软岩巷道松动圈较大、收敛变形大、支护困难。
因此，支护的目的在于防止围岩松动圈发展过程中的有害变形。
深部“三软”特厚煤层、双倾斜大倾角、大断面综放工作面切眼支护方法
３ ．切眼支护密度的确定
１ ＋ ．９ ２ ＝ ３ ｋ ／ ２ ４ ３２ × ５ ｌ ７ Ｎ Ｉ ｎ
方法的实践和分析计算， 确定了 ８０ 工作 １ ４ 通过现场试验与数值模拟相结合的办 对煤炭自 燃发火的影响． 为矿井制定防灭火 ｍ ３ 技术措施提供了依据。
采放顶煤开采工艺，安装 Ｚ ６０－ ９ ８ 顺山挑棚加固， Ｆ ８０ １ ３ 型 ／ 主要承载顶压。 安装前， 切眼 ２ ｍ为支架运输通道 ．安装运输宽度为 ． ０ 综放支架， 支架长度 ７ ｍ， １ ５ ， ． 宽度 ． ｍ 前后 刷大为 ７ ｍ ２ ５ １ ６ ． ｘ． ｍ的断面， ５ ９ 增加三排顺山 １ ５ ． ｍ的支架使用。煤壁侧， ６ 两排单体间距 部安装 Ｓ Ｚ７４ ３ 型运输机．宽度分别 挑棚加固， Ｇ －６／ ０ ６ 同时在切眼中部每隔 １ｍ加设木 为 １ ｍ． ０ ． 安装运输宽度为 １ ｍ的前部运输 ８ ． ６
为 １ｍ １ｍ ． 、． 。要求开切眼断面大， ６ １ 同时加 垛， 增加支护强度。 因煤层松软， 切眼易出现 机使用。 依据安装设备的尺寸情况， 合理确
上切眼处有两条落差分别为 ２ ｍ和 ６ ｍ 片帮、 ． ０ ． ５ 漏顶现象， 切眼的两帮采用塘柴、 荆笆 定单体的棚距．最大限度地满足了设备安
力的作用。１＃ ２ 工字钢与 Ｄ ． ｍ单体支 Ｗ３ ５ １
切眼合理的支护密度：＝ＴＲ＝ ３／ 柱 、 ｎ Ｐ ／Ｔ１７ 木垛的联合使用， 既有较高的强度， 又
浆封闭和对钻场水仓老峒注浆封堵等措施， １００ ｍ ； ： ５－．ｔ 支柱的密度，９ｄｍ ；Ｔ 有一定的柔性特点， ９Ｗ Ｎ ０ ／／２ ： ． Ｃ ａ ． 起到了相互配合、 共同
法． 能够比较真实的反映出煤柱的破裂程度 度； ： ｈ 夹矸、 ： 直接顶厚度 ； Ｙ： 煤容重， ／ 到对顶板较好的主动支撑能力，又有一定 ８ ｋ Ｎ
深井、高地压、三软煤层切眼刷大支护技术
深井、高地压、三软煤层切眼刷大支护技术【摘要】根据锚杆支护参数计算、矿压观测数据分析，结合三软煤层顶、底板软，易片帮的巷道支护特点，树立强顶、固帮（支、护兼顾）理念，充分发挥锚杆、锚索耦合作用及单体支撑作用，确保切眼大断面刷大支护安全。
【关键词】深井高底压三软煤层；切眼；支护技术引言童亭煤矿7、8煤为“三软两高”煤层，82下7216、8212工作面切眼临近84采区边界F10断层，巷道埋深深（7216切眼-633～-675m；8212切眼-598～-630m），地压大，围岩破碎，地质构造复杂，两切眼实揭落差大于2.0m断层5条，巷道变形速率快，按照综采面安装要求切眼刷大后断面净宽7.0m、净高2.6m。
根据锚杆支护参数计算、矿压观测数据分析、吸取742、S1071、S1073等综采面切眼支护经验、教训，切眼导硐、刷大设计中，根据巷道顶、底板软，易片帮的巷道支护特点，树立强顶、固帮（支、护兼顾）理念，过断层破碎带及煤顶段，将破碎顶板挑掉，缩小锚杆、锚索排距，加强锚杆、锚索施工质量管理及单体初撑力监测，充分发挥锚杆、锚索耦合作用及单体支撑作用，确保切眼刷大支护安全。
下面以7216工作面为例介绍切眼刷大支护技术。
1概述童亭煤矿7216工作面，东与7214工作面相邻，南为7214（里）工作面，西至F10断层防水煤柱，北为设计的7218工作面。
煤质较软，平均煤厚2.0m，煤层倾角9～17°，直接顶岩性为泥岩，煤层结构复杂，因断层等因素，设计为里、外切眼（长度分别为90m、55m），巷道埋深为-633m～-675m。
2支护参数选取外切眼导硐断面设计宽2.8m，高2.6m，因巷道放置时间长及受压变形等因素，现两帮内移、底鼓，断面净宽1.6m、净高1.5m；里切眼导硐断面设计宽3.4m，高2.6m，巷道除底鼓变形量较大外，基本无变形。
根据支架参数，切眼刷大后断面为：净宽7.0m、净高2.6m。
针对里、外切眼断面变形不同情况，根据矿压观测数据、锚杆支护技术参数计算，将外切眼分为二次刷大；里切眼一次刷大。
三软倾斜厚煤层放顶煤工作面切眼支护技术
869 m， 倾斜长约 158 m。切眼沿二1 煤层顶板掘进， 二1 煤 层 赋 存 于 山 西 组 中 下 部 ， 上距砂锅窑砂岩 （ Ss） 48. 13 ～ 57. 14 m， 距二3 煤层 4. 0 ～ 11. 6 m， 太 L 23. 0 ～ 27. 0 m ， 25. 0 m 。 原组 9 石灰岩厚 平均厚 二1 煤层倾向 214° ， 倾角 23° ～ 27° ， 平均 25° ， 属简单 煤层结构， 在切眼附近含夹矸， 夹矸厚 0. 4 ～ 1. 0 m， 煤厚 4. 2 ～ 9. 3 m， 平均厚 6. 2 m。 根据锚索钻机探 测， 二1 煤上 4 ～ 17 m 赋存二3 煤， 平均煤厚 1. 5 m。 二1 煤瓦斯含量小于 4 mL / g， 坚固性系数 f = 0. 15 ，
RQD 直接顶板以砂质泥岩、 粉砂岩为主， 厚 2 ～ 3 m， 值在 0 ～ 85. 2% ； 泥岩顶板次之， 厚 1 ～ 3 m； 基本顶 中粒大占砂岩为主， 厚 8. 0 ～ 12. 3 m， 一般 以细粒、 6 m ， 34. 7 ～ 58. 0 MPa 。 以上 抗压强度 直接底板 在 主要为泥岩、 细粒砂岩或中粒砂岩， 厚 23. 0 ～ 27. 0 m， 一般 25. 0 m 左右， 岩石致密， 抗拉强度 0. 67 ～ 2. 80 MPa。切眼附近无地质构造。放顶煤支架确定 切眼断面为矩形， 净宽 7. 2 m， 为 ZF6000 /18 /28 型， 2 净高 2. 8 m， 掘进净断面积 20. 16 m 。
收稿日期： 2012 － 07 － 22 2007 年 作者简介： 王二飞（ 1983 —） ， 男， 河南永城人， 助理工程师， 毕业于华北科技学院， 现从事煤矿技术管理工作 。
， 对于不稳定岩层， 可根据地质
关于“三软”煤层掘进锚喷支护措施的探讨
关于“三软”煤层掘进锚喷支护措施的探讨摘要：“三软”煤层条件下，顶板安全是制约掘进的主要因素。
郑州矿区所采煤层是典型豫西“三软”煤层，告成煤矿属于豫西强变形“三软”煤层，煤层呈粉末状，疏松易碎。
我矿通过优化生产组织和加强施工质量管理，提高锚喷支护水平和掘进水平，进一步提高支护系统的支护质量，以有效控制掉顶、片帮等事故的发生，实现了快速掘进，确保了安全生产。
关键词：“三软”煤层掘进锚喷支护安全管理“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。
煤层裂隙发育，构造复杂。
“三软”煤层容易导致支护系统抵抗弹性变形的能力降低，当支护系统周围煤层的压力达到支护系统的强度极限时，将导致顶板弯曲下沉，造成煤层上覆顶板破碎，使掘进、回采及顶板管理的难度进一步加大。
如果遇到复合顶板，因为复合顶板易与上部岩层发生离层，所以复合顶板易发生大面积的推垮型冒顶，给快速掘进、安全生产造成较大的威胁。
在“三软”煤层中采用综采、综掘工艺是一个比较难的课题，但是在“三软”煤层中使用综采工艺也可以达到快速掘进，关键在于措施得力，现场执行到位。
一、问题及分析（一）生产组织方面“三软”煤层揭露后极易风化，造成喷浆前巷道的煤壁风化脱落，使部分锚杆失效，导致片帮、掉顶，影响支护效果，甚至可能发生冒顶事故。
（二）施工质量管理方面在煤矿生产施工过程中由于生产施工不到位，造成质量原因导致支护体受到扰动、破坏，影响安全的因素如下：1.在掘进施工过程中没有严格按照设计图纸施工，炮眼位置不规范，周边眼没有紧贴岩面且没有垂直于掘进面，巷道成形比较差，超挖、欠挖严重，导致煤壁应力集中使巷道变形、破坏。
2.在掘进施工过程中打设锚杆时，由于煤岩松软和部分巷道高度的制约，且掘进后敲帮问顶时没有除尽悬岩、危矸，产生较大的裂隙，使部分顶部锚杆打设质量差，支护系统的初撑力不足，使围岩脱落，导致煤壁应力集中，锚杆失效，从而巷道变形、破坏。
三软煤层大跨度综采工作面切眼支护技术
性 能 ， 强 围岩整 体性 和支 护体强 度 ， 高 围岩 自身 增 提 承载能力 ； 杆 、 索 的作 用力 互 相 叠 加 ， 胶 结 围 锚 锚 与
岩组成新 的“ 承载层 ” 充 分 发挥 围岩 自身 的承 载 能 ，
了单产 水平 ， 进 了“ 高 ” 井建 设 ， 济 效 益 和 社 会 效 益 显 著 。 促 双 矿 经
关键词 ： 软煤层 ； 三 大跨 度 综采 工 作 面 ； 护 支
中 图分 类号 ： Ｄ ５ Ｔ ３５ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） １— ０ ８— ３ １０ ０ ０ （ ０ １ １ ０５ ０
次施 工 ， 先掘 单 切 眼 ， 扩 双 切 眼 。顶 板 采 用 Ｍ Ｇ 再 Ｚ
型液 压锚 杆钻机 ２ ｍ 钻头 和 ２ ｍ 六方 中空 ７ｍ ４ｍ 钻杆 打顶 锚杆孑 和锚 索孔 ， Ｌ 搅拌 树脂 药卷 ， 安设顶 板
切眼， 棚距 ０ ６ ｍ。为 降 低 巷 道 支 护材 料 费 和 维 修 ．
力， 使锚 杆 、 索 支 护 的主 动性 、 时性 、 让性 、 锚 及 可 互 补 性得 到充分 发挥 ， 大提高 支护效 果 。 大
护顶板 ， 防止顶 板悬露 时 间过长 ， 使顶板 发 生变形离 层 。④ 小循 环掘 进 ， 临时支 护及 时到位 ， 由于 己三采
区煤层 为典 型三 软 煤 层 ， 板 围岩 层 理 、 理 、 隙 顶 节 裂 发育 ， 风 化掉 落 。 因此 ， 工 时 ， 环 进度 控 制在 易 施 循
产被动 ， 无法 满 足巷道 正常 安全使 用 。
为彻底 解决 制约矿 井 三软煤 层大跨 度综 采工作
浅谈“三软”煤层回采巷道支护技术
浅谈“三软”煤层回采巷道支护技术在采煤工作面回采过程中回采巷道占据着重要的位置，在煤软、顶板软和底板软且受上覆煤层采动破坏和影响的煤层中，回采巷道的支护形式决定了其服务年限，选择合理的支护方式对保证回采工作面安全标准化生产、减少巷道维护成本至关重要。
标签：三软煤层；巷道支护；松帮卸压引言三软煤层选择合理的巷道支护方式对保证巷道支护质量具有十分重要的意义，如果支护方式好支护参數选择不合理，就会增加支护维修成本，不仅影响掘进进度而且影响支护质量。
三软煤层巷道围岩属于差异性较大的非均质层状赋存，表现为围岩难以形成承载结构、强烈的两帮移近量、片帮和围岩不均匀整体下沉。
因此合理的支护设计在保证安全生产的前提下可以有效降低支护成本、提高掘进速度。
三软煤层开采目前在豫西存在单产不高，开采困难的现象，主要是由于三软煤层底板较软，支柱钻底量大，支柱的初撑力下降较快。
采用合理的支护方式，可以降低成本，提高掘进速度，减少巷道维修成本。
一、回采巷道变形破坏特性1.1 回采巷道围岩概况1701采煤工作面位于某矿的17采区，平均采深600m，二1煤层平均厚度为4.06m，煤层倾角16°，硬度系数?=0.15，容重1.45t/m?，黑色、深黑色，粉末状产出，煤质松软，厚度变化大。
二1煤层直接顶为泥岩、炭质泥岩及砂质泥岩，深灰色，层面含碳质及点状云母片，含黄铁矿结核，泥质胶结，平均厚度约1.63m，其抗压强度15.7 MPa，抗拉强度0.7 MPa，属于易冒落软弱岩层。
二1煤层老顶为中细粒砂岩，灰白色，以长石石英为主，局部夹黑色碳质及砂质泥岩条带，硅质胶结，厚度约4.76m，层位稳定，其抗压强度20.1 MPa，抗拉强度3.7 MPa，属于中硬较稳定型。
二1煤层直接底板为泥岩及砂质泥岩，上部灰黑色碳质泥岩，层面含炭质煤屑及大量植物叶片化石，下部浅灰色砂质泥岩，含白云母碎片及大量植物根部化石，厚度约2.91m，其抗压强度21.8MPa，抗拉强度7.4MPa，属于中硬较稳定型。
“三软”煤层大切眼全煤巷主被动联合支护技术应用
“三软”煤层大切眼全煤巷主被动联合支护技术应用针对郑州矿区“三软”煤层切眼大断面支护技术难题，以赵家寨煤矿12211综采工作面为试验地点，采用全锚网索+矿工钢主被动联合支护技术，经过现场施工、观测，取得了良好的支护效果。
标签：大切眼；全煤巷；主被动支护1前言郑煤集团赵家寨矿主采煤层为二1煤层，煤层厚度0～21.75m，平均煤厚5.5m，煤质松软，层理不清，易风化、崩解，呈现散体状，承载能力极低；直接顶板为泥岩、炭质泥岩或砂质泥岩，厚度0～2.7m，平均厚度18m；直接底板为泥岩、炭质泥岩或砂质泥岩，厚度35～5.8m，平均厚度4.5m，为典型的“三软”煤层。
在此类煤层中，以往施工切眼采用矿工钢对棚支护，棚距600mm（中-中），由于巷道断面较大，难以有效控制巷道的强烈变形，部分地段出现棚腿内折、尖顶现象，甚至工作面安装期间还需重新落底扩巷等，这不仅需要投入大量的人力和物力，也严重影响工作面的正常安全生产。
为此，我们选择在12211综采工作面切眼施工试验“主被动联合”支护，工程量180m，沿煤层底板施工，该切眼煤层厚度6～9m，平均煤厚8m，煤层倾角-2°～2°，煤层底板整体产状为：73°～106°∠3°～6°。
2支护参数的选择2.1断面参数该巷道用途为安装工作面综采液压支架、刮板运输机和采煤机等设备，巷道形状采用梯形断面如图1所示，净断面21.5m2，下净宽8187mm，净高2800mm。
由于巷道宽度较大，设计采用两次施工成巷，其中一排巷净断面13.1m2，下净宽5187mm，净高2800mm；二排巷净断面10.3m2，下净宽3000mm，净高2800mm。
2.2支护参数及材料选择锚杆：采用螺纹钢树脂锚杆Φ20mm×2000mm，打设在巷道帮部，间排距800mm×1000mm，托板100mm×100mm×8mm。
三软煤层综采大断面切眼锚网索支护技术
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ８— ０ ９— ２ １０ ０ ０ （０ １ ０ ０ ６ ０
长期 以来 三软 煤层 巷 道 支 护 一 直 是个 难 题 。
河 南 大有能 源股 份有 限公 司新 安煤 矿现 主采 二叠 系
岩性 介 于裂 隙体 和破 碎 体 之 间 ， 道 围 岩属 于 Ⅳ类 巷 不稳 定 围岩 。显 现 的巷 道 顶 板 与 两 帮 矿压 ， 在 着 存
“ 板弯 曲变 形 一 两 帮 挤 压 破 碎 一 片 帮 、 帮 一 两 顶 垮
山西组 二 ． 煤层 ， 顶底 板 及 煤 层节 理 发 育 ， 其 强度 较 低， 属典 型 的三 软煤 层 。回 采 工作 面 为 走 向长 壁式 布置 ， 采用综 合 机械 化 采 煤 工 艺 ， 眼 断 面 大 ， 岩 切 围 变形 速 度快 ， 变形 量大 ， 护 困难 。原采用 工字 钢对 支
收 稿 日期 ： ０ １ ４—１ ２ １ —０ ２
平均 厚 度 ３ ０ ｆ＝０ ５ 极 软 ； 构 简 单 ， 层 节 ． ７ｍ， ．， 结 煤
理 、 隙发 育 ， 于缓倾 斜 煤 层 。顶 板 多 为泥 岩 、 裂 属 炭 质泥 岩或 炭 质 页 岩 ， 层 松 软 破 碎 易 冒落 ， 度 较 岩 强 低 ， 顶 随落 煤 而垮 落 。底 板 为 炭质 泥 岩 、 砂 岩 ， 伪 粉 遇水 易膨胀 变 软 ， 地 层 压 力 下局 部 地 段 可 产 生 底 在
在 新 安 煤 矿 多 年 来 回采 巷 道 支 护 经 验 的 基 础 上 ， 用矿 压控 制理 论及 技术 ， １ ２ １ 采 面切 眼 运 对 ４１综 采 用锚 杆 、 索 、 带 （ 筋 梯 ） 护 形 式 （ １ 。 锚 钢 钢 支 图 ） 顶 板锚 杆支 护 依据 组 合 梁 理论 和 悬 吊理论 ， 制 顶 控 板 使 围岩处 于 弹塑 性 稳 定状 态 ； 用 挤 压 加 固和 整 采 体 锚 固相结 合方 式 控制 两 帮 ， 围岩 处 于 松 动性 稳 使
综采工作面大跨度开切眼支护研究与实践
砂岩 ； 基本顶为均厚 ２ ２ ． ５ ６ ｍ的灰 白色 ， 汉石英 、 长石等 矿物 质 的 细 颗 粒 砂 岩 ～粗 粒 砂 岩 ； 直 接 底 为 均 厚 ２ ． ３ ５ ｍ的灰黑色 ， 致密 、光滑的炭质泥岩 一 泥岩 ； 基本 底为均厚 ４ ． ５ ｍ 的致密性较好灰黑 色粗粒 砂岩 。该工 作面设计采高为 ３ ． ２ ｍ， 采放比为 １ ：１ ． ８ ９ ， 总回采 率为 ９ ０ ％。该工作面开切眼 沿倾 向方 向布置 ， 切眼 断面设 计为矩形 ， 其参数（ 宽× 高） 为９ ０ ０ ０× ３ ６ ０ ０ ｍ ｍ， 设 计沿 ３ ＃ 煤层 底板 掘进 成巷 。 ２ 切眼断面和支护参数的确定 ２ ． １切 眼 断面参数 的确 定 考虑到矿井工作面切眼开掘经验 和支护问题 ， 决 定将 ２ ２ ３ ０ １ 工作面设计为矩形断面。为 了满足综采设 备安装控件和回采 工作顺 利进行 ， 设计切眼掘进方 式 为留顶煤沿底板掘进 ， 将切眼断面参数 （ 宽× 高） 设计 为９ ０ ０ ０× ３ ６ ０ ０ ａ ｒ ｍ， 同时进行 铺底 ２ ５ ０ ａｍ。该 开切 眼 分 ｒ 两 次掘 进成巷 ， 首 先 沿 采 空 区 侧掘 进 宽 ４ ８ ０ ０ ａｍ 切 巷 ， ｒ 然 后进 行 刷 巷 掘 进 ， 刷巷 ４ ２ ０ ０ ｍｍ， 二 次 掘 进 切 眼 高 度 均为 ３ ６ ０ ０ ｍ ｍ， 最终形 成 （ 宽 ×高 ） 设计 为 ９ ０ ０ ０× ３ ６ ０ ０ ａ ｒ ｍ的大跨度开切眼 。 ２ ． ２切 眼 支护 参数 的确 定 对２ ２ ３ ０ １ 工 作面 围岩 物理 性 质 进 行 实验 室 力学 实 验， 实验 结 果表 明工 作面 顶 板 岩性 较 好 ， 属 于 稳定 性 围 岩 。考 虑 到 以往 工 作 面 切 眼 支 护 多 采 用 工 字 钢 棚 支 护， 在矿山压力和工程扰动作用下容 易发生棚架倾 倒 和变形 ， 造成大量的人力和物力进行切眼棚架的维护 。 此外 ， 采用工字钢棚架支护切眼时 ， 架棚 、 替棚和 回棚 等工序繁杂 ， 劳动强度较大 ， 切眼施工和切眼综采设备 安装速度较慢 。锚杆 、 锚索支护可有效 利用其杆头、 杆 身和杆尾的不同作用 ， 使支 护范围的 围岩与深部稳定 围岩结合 在 一 起 产 生 悬 吊和 组 合 梁 效 果 ， 可 以 对 松 动 或离层的围岩给予一个主动支护力 ， 达到支护的 目的。 考虑到锚杆 、 锚索的支护优势， 同时借鉴国 内其他煤矿
三软煤层回采巷道刚柔结合强力支护技术研究 实施方案
“三软煤层回采巷道刚柔结合强力支护技术研究实施方案”嘿，朋友们，今天咱们要聊的可是个技术活儿，那就是三软煤层回采巷道刚柔结合强力支护技术。
这可是个大工程，涉及到煤矿安全生产，咱们可得细细研究。
下面，我就用意识流的方式，给大家捋一捋这个实施方案。
咱们得了解三软煤层的特点。
这玩意儿软得跟豆腐似的，一挖就塌，所以支护技术就显得尤为重要。
咱们这个方案，就是要在软煤层中实现强力支护，确保安全生产。
一、项目背景及目标1.背景分析近年来，随着煤矿生产技术的不断发展，三软煤层资源得到了广泛关注。
然而，由于其特殊的地质条件，导致回采巷道支护难度较大，事故频发。
为了提高三软煤层回采巷道的安全生产水平，降低事故风险，我们提出了这个刚柔结合强力支护技术研究实施方案。
2.项目目标本项目旨在研究一种适用于三软煤层回采巷道的刚柔结合强力支护技术，通过技术创新，提高巷道支护效果，降低事故风险，实现安全生产。
二、技术路线1.刚柔结合支护技术采用高强度钢材、高性能混凝土等材料，构建一种刚柔结合的支护体系。
其中，刚性部分主要负责承受巷道顶板压力，柔性部分则用于缓解应力集中，降低巷道变形。
2.支撑体系优化对现有巷道支撑体系进行优化，提高支撑力，降低巷道变形。
具体方法包括：增加支撑点，提高支撑密度；采用高强度钢材，提高支撑强度；优化支撑结构，降低支撑力损失。
3.监测技术利用现代监测技术，实时监测巷道变形、应力变化等情况，为调整支护方案提供依据。
三、实施方案1.准备阶段（1）收集相关资料，了解三软煤层地质条件、巷道结构、现有支护技术等；（2）组织专家论证，确定项目实施方案；（3）成立项目组，明确分工，制定工作计划。
2.实施阶段（1）根据地质条件，选择合适的巷道支护材料；（2）优化巷道支撑体系，提高支撑力；（3）采用现代监测技术，实时监测巷道变形、应力变化；（4）根据监测数据，调整支护方案；（5）加强现场管理，确保施工质量。
3.验收阶段（1）对巷道支护效果进行评估，验证方案的有效性；（3）推广应用于其他类似工程。
三软煤层的支护
三软煤层的支护摘要：三软煤层的岩层软弱，构造复杂，裂隙发育容易造成煤矿的安全隐患。
因此在煤炭开采过程中需要加强对三软煤层的地质勘查，进行有效的控制，保证顶板的安全生产和地板安全，防止开采过程中的塌陷事故发生。
最行之有效的方式是在煤层中进行支护技术创新，在松软的三软煤层中，地压太大，巷道维护具有一定的困难。
关键词：三软煤层；支护；巷道维护；安全1三软煤层采用支护技术的必要性三软煤层是指顶板、地板及开采曾都比较松软的复杂的煤层地质结构，在开采中具有很大的难度，对开采技术是一个非常大的挑战。
特别是在煤岩层中进行巷道挖掘和开采，使得围岩的原始力受到破坏，岩体的经应力受到威胁，容易产生岩石断裂或者坍塌的现象。
煤层的经应力主要取决于岩石的强度和其弹塑性的分布。
而三软煤层的强度比较低，开挖后又破坏了原来岩层的结构，使得二次应力受到了威胁，岩体进入塑性变形，因此需要加强其支护的力度，保证原来的岩层结构，才能较好的驰骋煤层，完成开采过程。
否则，挖掘巷道后会破坏原有的煤层结构，煤层的支持力度不够，应力集中，在巷道两帮的岩梁支撑点发生断裂。
而对于相对较硬的煤层，如果使用进入塑性状态的支付将会丧失其原有的承载力，进行巷道开挖之后，塑性能将以各种形式释放出来。
这时候采用支护的技术进行煤层支持，取代原有的承载力，虽然开挖后引起的向临空区运动的合力不仅仅是靠支护力承担，但是塑性状态的不可避免使得支护力变得非常必要。
考虑到要将其岩层巨大的塑性能以某种方式释放出来，在软煤层设置支付的过程中势必要有足够的变形空间和释放空间。
三软煤层的挖掘比较容易，但要保障其安全和稳固却有一定的困难，特别是其维护需要相当先进的支护形式和支护技术作为保障。
当前面的三软煤层，及各个结构和性质差异较大的岩石层结构，缺乏一种能够普遍适应的支护方法。
但是对于三软煤层，进行有效的支护必须要根据其性质和地压的特点进行合理的选择和必要的勘测。
在正确勘测其岩层的结构和特性之后，选择相应的巷道位置和断面技术，使其处于稳定的状态。
三软煤层掘进支护技术探析
油气、地矿、电力设备管理技术1542017年4月下 第8期 总第260期“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层,一般情况下,具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。
煤层裂隙发育,构造复杂。
三软煤层会影响到煤矿的支护系统,重点是减小弹性形变能力,较难对外力进行抵抗,倘若支护系统难以承受煤层压力,那么煤层顶板会弯曲和下沉,进而导致煤层上覆板的破碎,导致掘进、回采、管理难度的提升。
倘若煤层是复合型的顶板,以上的要素会导致顶板和岩层的分离,导致大范围冒顶情况的出现,这严重地影响到掘进与开采的安全性。
而怎样强化支护技术,确保正常地掘进三软煤层,这是当今要求分析的一个重要问题。
1 锚网喷临时支护技术锚网喷临时支护技术的特点是掘进速度快、支护效果理想、成本低,因而是巷道支护技术的发展趋势。
基于逐步地发展锚网喷临时支护技术的影响下,当今存在很多种形式的支护。
在分析传统锚网喷临时支护技术的基础上发现,应当全面地思考临时支护,支护顶板只是最为基本的需要,还应当确保锚网支护有着较大的操作空间,进而便于施工,以及能够应用于倾斜巷道掘进中。
为此,对于优化传统锚网喷支护技术来讲,需要在顶板锚杆端固定吊环,能够在吊环中移动前探梁。
将顶紧螺杆安装在吊环底部,对放松与锁紧前探梁的效果进行控制。
也能够借助顶紧螺杆和限位销的配合对前探梁角度进行调整,确保其接触顶板。
2 松帮让压支护技术三软煤层当中支护巷道要求对变形煤层形成的压力与松动煤层自重压力进行承受,因此针对变形压力来讲,煤层重点体现为扩容剪胀变形和塑性流变变形。
围岩在剪胀一期实现的变形压力在50%以上,这种情况下不释放压力,而凭借支护形成的阻力会使大量的财力、物力、人力耗费。
松帮让压是在掘进巷道之后,围岩在剪胀一期的情况下对两帮进行松帮,借助主动松帮实现顶板和两帮接触的减小,实现围岩变形空间的扩大化,进而释放变形能,最终使支架的稳定性提升。
“三软-煤层综采工作面切眼刷大、支架安装新工艺
“三软”煤层综采工作面切眼刷大、支架安装新工艺【摘要】介绍了综采工作面切眼刷大支护、支架安装方法。
【关键词】“三软”煤层切眼刷大支架就位1 概述童亭煤矿7216工作面，煤质较软，平均煤厚2.0m，煤层倾角9°～17°。
直接顶岩性为泥岩，厚度 2.0m，煤层结构比较复杂，煤层厚度变化也较大，设计采用综合机械化采煤。
7216综采工作面切眼全长150m（上切眼95m，下切眼55m），采用锚带网索支护，要求刷大后净宽7.0m，净中高2.6m（轨面）。
设计先刷下切眼，支架安装后再刷上切眼，下切眼刷大侧采用锚带网索支护，刷大后采用打4排顺山单体挑棚支护，由于巷道属于三软煤层，巷道顶板不稳定，巷道跨度大，来压容易推倒单体出现垮棚现象，施工不安全。
1.1 分段刷大切眼7216综采工作面的下切眼为在掘进过程中施工的小断面巷道，采用锚带网索支护，净宽2.0m，净中高2.6m，工作面支架安装前先将切眼扩刷成大断面（分两次刷大），锚带网索支护。
由于切眼刷大后净宽达到7.0m，巷道跨度较大，为防止顶板下沉，打4排单体顺山挑棚（液压单体配合铰接顶梁）支护，单体确保正规有劲，“三软”煤层、破碎顶板工作面初撑力≮50kN，中等稳定工作面初撑力≮70KN，支柱棵棵穿鞋，并拴齐防倒绳，见图1。
根据地质条件及切眼长度，将下切眼分成2段，每段长度为25～30m，放炮攉出的煤采用40T链板机运出。
1.2 支架就位7216下切眼扩刷完毕后，使用上下口对拉稳车将液压支架拉至工作面安装位置，同时配合单体和导向轮使支架安装就位。
1.3 其它设备的安装工作面运输机的安装随支架的就位同时进行，并与支架连接好。
采煤机的安装在工作面运输机安装完毕后进行，运输系统的安装可与支架安装同时进行、平行作业。
2 问题的提出采用上述传统的综采工作面切眼扩刷安装方法，存在如下缺点：（1）工作面顶板难以维护：由于切眼刷大后，不仅跨度大而且长度较长，顶板压力大，尤其在“三软”煤层中，支护更加困难，有时甚至造成顶板事故。
综采工作面切眼支护技术
综采工作面切眼支护技术张振江,庞才龙(鸡西矿业集团公司平岗煤矿,黑龙江鸡西158165)摘 要:简要介绍了综采切眼锚杆+锚索支护的设计方式。
以平岗煤矿1202综采工作面切眼锚杆+锚索支护为例,从工作面施工到支架安装的安全、技术和经济3方面分析了综采切眼锚杆+锚索支护的优越性。
关键词:综采工作面;锚杆+锚索支护;顶板中图分类号:T D823 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2008)05-0075-02Support T echnique of Cutting H ole at Fully Mechanized F aceZHANG Zhen -jiang ,PANG Cai -long(Pinggang C oal M ine ,Jixi M ining Industry G roup C om p.,Jixi 158165,China )Abstract :Design way of bolt and cable support at the cutting hole of the fully mechanized face is introduced.T aking the bolt and cable support at 1202fully mechanized face of Pinggang C oal Mine as an exam ple ,accord 2ing to three aspects of safety technology and economy from face construction to supports in stalling ,the advan 2tage of the bolt and cable support at the cutting hole of fully mechanized mining is analyzed.K ey w ords :fully mechanized face ;support with bolt and cable ;roof0 概况鸡西矿业集团平岗矿煤系地层岩石发育稳定的标志层较多,有凝灰岩、中砂岩、含砾粗砂岩、含黄铁矿结晶的页岩,厚层黑色岩,层理、节理较发育,断层较多,井田主要断层有46条。
“三软”极不稳定煤层综采技术研究
“三软”极不稳定煤层综采技术研究程东全;岳西鹏【摘要】Shanxi I1 i in Yanlong mine is a kind of coal face on" three-soft coal seam", which primary charac- ters are a soft coal face, a large variety of thickness and angles, a soft and cracked roof and bottom, compli- cated hosting conditions, difficult mined. By means of seveval patents of Songshan mine, "one tunnel, three use" , reasonahly selected high intensity and light roof coal shielding hydraulic support, preventing coal slide technology and preventing roof falling technology, mechanized mining technology were implemented creatively. Safe and high -efficiency mining and remarkable results have been achineved.%偃龙矿区开采的山西组二．煤层属于“三软”极不稳定煤层，其突出特征为煤层松软、厚度和倾角变化大，顶板及底板松软、破碎，赋存条件复杂，开采极其困难．嵩山煤矿以多项支护技术专利为支撑，采用底板岩巷的“一巷三用”，合理选择高强度轻型放顶煤支掩式液压支架，以及综采防片帮和防冒顶等技术，实施综采机械化开采，实现了“三软”煤层的安全高效开采，取得了显著效果．【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(031)006【总页数】4页(P660-663)【关键词】“三软”煤层;综采开采【作者】程东全;岳西鹏【作者单位】上海交通大学安泰经济与管理学院,上海200052;河南永华能源有限公司,河南洛阳471924【正文语种】中文【中图分类】TD823.970 引言嵩山煤矿开采的偃龙矿区山西组二1煤层，受嵩山滑动构造的影响，煤层及其顶、底板起伏不平，倾角为9～20°，平均17°.二1煤呈半亮型，黑色、灰黑色粉状;普氏硬度小于0.3，厚薄不一，煤厚0.4～10 m，平均4.4 m;煤层密度1.5×102kg/m3;煤层受采动影响易垮落、片帮，煤遇水易泥化.局部煤层厚度和倾角变化大，煤层受滑动构造影响，组织疏松、强度低，呈现典型“三软”煤层特征.二1煤层直接顶板和底板为泥岩，极软且破碎，遇水易膨胀;基本顶为砂岩，裂隙极其发育，采动后呈现块状垮落，有淋水.顶板未形成稳定、完整的岩层结构，致使巷道压力大，开采和支护极其困难.本文以这种极不稳定“三软”煤层为例，讨论此煤类层的综采技术.1 “三软”煤层综采难点突破1.1 “三软”煤层耦合支护技术2009年与科研院所、支架制作单位合作，在2201工作面进行了“三软”煤层钻孔卸压与U型钢“耦合”支护技术研究.在煤巷采用U型钢支护，配合大直径卸压钻孔的支护方式，巷道变形量基本趋于稳定，巷道围岩变形速度变小，使原来煤巷支护压力大、变形快、巷道维修量大的问题基本得以解决.支护技术的创新使得巷道断面由原来的4～6 m2扩大到10～12 m2，为综合机械化开采创造了基础条件.1.2 底板岩巷的“一巷三用”距离二1煤层底板15～20 m有一层灰岩为L7灰岩，该岩层较稳定，工作面巷道布置采用煤层底板岩石集中巷与煤层巷道双巷布置方式，巷道联系采用分段石门方式.该布置方式有特殊的“一巷三用”作用：一是有利于综采设备运输：二是有利于“三软”煤层巷道的支护管理，煤层巷道分段长度由30～50 m增加到100～150 m;三是有利于分段接力采煤.工作面底板岩石集中巷与煤层巷道双巷布置方式如图1所示.1.3 石门与综采切巷联系的特殊布置方式基于“三软”煤层的实际情况，首先要考虑切巷布置层位，确定了“沿底掘进，边扩边装”的方案.在巷道布置上，为便于支架安装，确定沿轨道石门方向直接贯通布置综采切巷.综采切巷布置的突破有利于综采设备的运输和安装，综采由可能成为现实.1.4 综采工作面切巷安装技术由于“三软”煤层巷道难以支护，尤其是综采设备安装，要求切巷断面高度高、宽度大，为保证安装安全和顺利进行，切巷采用小断面贯通，然后超前扩巷，再进行支架和刮板输送机及采煤机安装的技术.1.4.1 综采切巷小断面贯通2201综采切巷掘进采用3.6 m长Π型钢梁配合2.8 m单体液压支柱二梁八柱对棚支护，切巷净宽为3.2 m，净高为2.5 m，棚距0.6 m.1.4.2 切巷超前扩巷为达到安装宽度，切巷扩巷时采用φ200×3 200 mm木梁配合2.8 m单体液压支柱一梁二柱支护，棚距0.6 m，中间架设两排抬棚加强支护.为防止冒顶，扩巷时分两次进行.第一次先用φ180×1 200 mm木梁配合2.8 m单体液压支柱一梁二柱支护，扩宽1 m，扩宽长度达到20 m，再用φ200×3 200 mm木梁配合2.8 m单体液压支柱扩宽到设计宽度.2 综采工作面配套设备2201综采工作面走向长度为1 070 m，倾斜长度为150 m，煤层厚度为0.4～5.2 m，平均厚度为4.2 m，可采储量0.94 Mt.综采工作面主要配套设备：综采支架120架（113架 ZF2200－16/24型中间支架，7架ZFG2200－16/24型过渡支架），采煤机 1部（MG132/320－WD），刮板运输机 2 部（SGZ630/2*160型，总长度304m），综采列车组1套（BRW －200/31.5乳化液泵2台，KBSGZY－630/10移动变电站2台，KTC101控制台1套，组合开关3台）.3 设备选型及采煤工艺3.1 高性能轻型放顶煤支架的确定3.1.1 支架架型的确定由于“三软”煤层厚度变化大，煤层受采动易垮落，片帮，工作面顶板基本顶来压周期不明显，有移位现象，具有较大的剪切阻力，工作面压力大且顶板破碎，考虑以上因素，工作面的支护应选用支撑掩护式支架.支架立柱选择强力型液压大立柱，能够承受较大压力.支撑掩护式支架，完成对工作面的支撑、护帮、支架前移.支架在回采时能够掩护好顶、帮，能够进行正常推进，完成推移工作面刮板输送机等一套动作，充分利用支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架的结构特点，工作阻力大，挡矸性能好，能承受较大的侧压，同时底板比压分布均匀，减少支架钻底，保证安全回采工作.3.1.2 工作阻力和初撑力确定液压支架支护强度应能够保证承受顶板压力，在工作面初次来压和周期来压时应能够保证支架不变形，正常推进工作面，支架结构和工作阻力需与煤层赋存条件相适应.由于偃龙矿区“三软”煤层随采随落，工作面初次来压和周期来压不是很明显，确定支架工作阻力为2 200 kN，初撑力确定为1 940 kN（p=31.5 MPa）.3.1.3 支架高度、宽度和重量的确定为避免或减少冒顶、片帮的发生，在回采过程中需要控制采高，煤层厚度大于采高时，采用放顶煤方法进行回采.支架选型确定高度时需考虑综采放顶煤的采放比，煤层平均厚度为4.2 m，确定合理采高为1 800～2 200 mm，因此支架高度确定为1 600～2 400 mm为宜.为减少支架钻底，选择轻型支架，为减少支架重量，宽度确定为1.25 m，质量确定为7×103 kg至9×103 kg.经过分析研究，2201综采工作面选择ZF2200/16/24轻型综放液压支架.3.2 放顶煤采煤工艺2201工作面采用综合机械化放顶煤采煤工艺，进刀方式为在机尾端部斜切单向进刀，全部垮落法管理顶板.整套回采工艺为：采煤机破煤、装煤，工作面刮板输送机运煤，移液压支架支护顶板，辅以液压单体支柱配合π型梁支护工作面两端头和两巷超前段，推前运输机、放煤、拉后运输机，采用全部垮落法处理采空区顶板.正规循环进尺为600 mm.4 防片帮及冒顶技术4.1 工作面注水工作面每隔4.0 m布置1个注水孔，注水孔布置在刮板输送机上方1.4 m的位置处，沿工作面垂直于煤壁施工6.0 m深的钻孔，封孔器插入孔内4.0 m，钻孔直径扩大到50 mm.4.2 超前段注水工作面上、下巷每隔5 m布置1个注水孔，注水孔布置在底板上1.0 m的位置处.上巷超前施工，以10°倾角向下打6 m深的钻孔;下巷超前施工，以10°倾角向上打6 m深的钻孔，封孔器插入孔内5 m，钻孔直径扩大到50 mm.2201综采工作面煤质松软，回采时煤层易冒落、片帮、漏顶，对煤层进行反复注水，使煤体充分湿润，增加了煤层胶结强度.煤壁注水使这个问题得以解决.4.3 支架前探护帮板改造由于ZF2200/16/24型液压支架护帮板护帮面积较小，护帮板伸出后存在前探部分架间距离大的问题.护帮板支护后，煤壁和顶板局部长时间裸露，造成片帮、漏顶等现象.针对这一问题，将规格为450 mm×950 mm（宽×长）的支架护帮板改造为750 mm×1 150 mm（宽×长）的护帮板，采用增加前探支架间装置，有利于防止煤壁的片帮及前端顶板的维护，增大接顶面积，增强顶、帮稳定性.5 结语针对嵩山煤矿2201工作面进行了“三软”煤层综合机械化采煤技术的研究，采用底板岩巷的“一巷三用”，合理选择高强度轻型放顶煤支掩式液压支架，以及综采防片帮和防冒顶等技术.目前2201综采工作面整体装备运转状状良好，嵩山煤矿综采研究实践证明，以技术装备的创新，不但降低劳动强度，增强企业竞争力，而且还极大促进和谐社会的发展.综合经济效益增加1.5亿元以上，实现了“三软”极不稳定煤层的安全、高产高效的目标，取得了显著的经济和社会效果.参考文献：［1］张五一.深井高地压“三软”地质条件下综采技术［J］.中国矿山工程，2012，41（3）：50－52，62.［2］谢海峰，郭俊生.“三软”厚煤层一次采全高综采工作面设计、设备选型配套及实践［J］.东北煤炭技术，1998（4）：9－13.［3］邓小磊.偃龙矿区“三软”煤层综采放顶煤工作面矿压观测研究［J］.企业技术开发，2012，31（8）：167－168.［4］操新明，王光泉.“三软”煤层大采高综采开采技术［J］.中国煤炭，2008（4）：59－60，82.［5］孙春东.复杂地质条件综采工作面实现连续开采的技术途径［J］.中国煤炭，2003（10）：37－39.［6］程东全，郑明宗.偃龙矿区三软煤层综合机械化开采关键技术的研究及实践［J］.中国煤炭，2012（8）：55－57，71.［7］李伟，詹振江.淮北矿区“三软”极复杂煤层综采技术研究与实践［J］.煤炭学报，2010，35（11）：1800－1808.［8］陶应宏.孤岛“三软煤层”综采技术探析［J］.矿业科学技术，2001（2）：32－33.［9］张晓飞.大倾角高瓦斯“三软”煤层综采工作面端头支护技术研究［J］.中国科技信息，2011（12）：64，66.［10］李爱斌.三软煤层综采支架快速移架技术的研究与应用［J］.煤炭工程，2005（7）：52－54.（责任编辑李文清）。
三软”工作面不同开采时期支护工艺研究
三软”工作面不同开采时期支护工艺研究发表时间：2018-12-28T15:05:14.650Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：张大虎[导读] 为了保证卧龙湖煤矿1011“三软”工作面安全高效回采，针对工作面初采前、初次放顶以及工作面开采阶段三个不同开采阶段制定了安全支护工艺，有效减少了工作面片帮冒顶的情况发生，保证了工作面的安全高效回采，提高了社会经济效益。
张大虎皖北煤电集团恒源煤电有限股份公司卧龙湖煤矿安徽淮北 235000摘要：为了保证卧龙湖煤矿1011“三软”工作面安全高效回采，针对工作面初采前、初次放顶以及工作面开采阶段三个不同开采阶段制定了安全支护工艺，有效减少了工作面片帮冒顶的情况发生，保证了工作面的安全高效回采，提高了社会经济效益。
关键词：“三软”工作面；初次放顶；开采阶段；安全支护工艺；片帮冒顶一、工作面概况1011工作面位于卧龙湖煤矿南一采区东南部，南部以岩浆岩侵蚀边界为界，北部以10煤回风上山保护煤柱线为界，西部为1010工作面，该工作面已回采，东部靠近岩浆岩侵蚀边界。
工作面煤层赋存稳定：10煤层厚度为0.4~ 4.1m，煤层平均厚度为M=2.7m，煤厚变异系数γ=22.9%，煤层可采性指数K=96％，10煤层倾向80°~102°，倾角为6°~17°，平均倾角α=11°。
工作面老顶以灰色粉砂岩为主，厚度2.75~5.64m，平均4.53m；直接顶以泥岩为主，厚度0.64m~7.76m，平均3.66m；直接底以泥岩、粉砂岩为主，厚度0.94~5.08m，平均3m；老底以粉砂岩及细砂岩为主，厚度3.45~13.01m，平均7m。
二、“三软”工作面不同开采时期支护工艺（1）初采前支护工艺1）工作面开采前，在工作面上下两巷超前支护不得少于30m；2）调架安全技术措施①使用单体辅助移架时，单体上端要打在立柱外侧，下端打在专用底座上，并用防倒绳固定在支架上，防止单体打崩伤人；在单体刚有劲后，操作单体人员必须躲进5m外支架裆内进行远距离操作，其余人员必须撤至距作业地点10m以外的支架裆内（或其它安全地点）；②当顶板破碎时，在被靠支架及相邻支架的顶板间隙要用塘柴配大笆绑上挡矸帘，防止掉矸伤人；③开帮顺序自上而下逐架进行；3）开帮时，煤壁锚杆退锚，再剪网，伸缩梁伸出，并用护帮板背帮；4）片帮时煤壁较宽的地点进行超前管理，及时超前移架进行支护；断面距超过300mm或顶板破碎时必须采取人工超前管理，即采用φ200×1600mm的半圆木，配合DWX－35（或28）单体进行支护，每架支架两根半圆木支护，中-中为750mm，接顶背帮。
三软地层回采工作面端头支护及工作面状态研究
三软地层回采工作面端头支护及工作面状态研究摘要本文介绍了北皂矿三软地层条件下回采工作面端头支护型式和支护效果，工作面状态控制及出现异常情况的措施。
关键词三软地层；端头支护；工作面状态1概述北皂井田含煤地层属下第三系全隐覆式煤田，上覆岩层为上第三系和第四系，与含煤地层呈不整合接触；煤田含煤四层，煤2、煤4、煤1与油页岩为主采煤层，煤层倾角一般5~10，煤2平均厚度4.3m，煤4平均8.12m，煤1平均厚度0.87m与下部伴生油2平均厚度3.76m混合开采，主要用于炼油；煤层顶、底板主要由泥岩、含油泥岩、砂岩、炭质页岩、含油泥岩组成，煤层的单向抗压强度5MPa~17MPa，普氏硬度系数f<1.5，顶、底板岩层抗压强度2.29MPa~8.0MPa，普氏硬度系数f=0.3-1.2，具有硬度小，遇水软化、膨胀的特点，属典型的“三软”地层。
目前矿陆地煤2、煤4开采已近结束，主要进行海域煤2和煤1油页岩的开采，受顶底板条件的影响，工作面回采过程中端头支护和工作面状态的控制一直是生产技术管理的难点，回采过程中常出现端头底鼓、两帮内收、顶板下沉巷道严重变形的情况，不能满足基本的设备运行和作业空间。
该文根据各煤层回采的特点对端头支护型式和支护效果进行分析，并对生产过程中端头支护及工作面状态的控制存在的问题提出解决方案。
2 端头支护型式研究北皂井田全区内岩层为不稳定岩层，煤层上方直接顶与老顶之间无明显的界限，回采巷道支护的考验主要来自工作面采动压力影响，端头支护的选择包含，巷道支护、超前支护和回采工作面端头支护。
2.1 煤2回采工作面端头支护以2416工作面为例：1）巷道支护两巷均沿煤2顶板送巷，材料巷采用锚网喷联合支护，运输巷采用U25型钢棚喷浆支护，回采前矿压设点观测，材料巷顶底板移近量200mm~460mm，运输巷为80mm~420mm。
2）超前支护超前支护长度的确定是端头支护效果的直接体现，长度过短巷道支护结构破坏，长度过长造成投入过大；根据煤2回采的顶板运动规律，超前支护长度一般为工作面面长的0.6~0.8倍，运输巷超前支护长度大于材料巷，采用单体柱、Π钢、铁鞋支护，木垛刹顶。
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三软煤层综采工作面切眼支护技术研究
发表时间：2017-11-23T11:33:21.973Z 来源：《防护工程》2017年第18期作者：朱辉[导读] E3211外段工作面位于钱营孜煤矿东一采区南翼。
安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿安徽宿州 234116 摘要：针对E3211外段工作面切眼“三软”煤层条件下掘进易冒顶片帮的难题，采用“临时支护+永久支护”联合支护技术，该支护技术的有效实施，对巷道围岩压力进行有效的控制,满足了综放工作面的安装需求。
关键词：三软煤层；切眼支护；综采工作面；联合支护
1.工程概况
E3211外段工作面位于钱营孜煤矿东一采区南翼。
为满足E3211外段工作面回采时通风、行人、运输、设备摆放及管线铺设等需要，E3211外段进行贯通成切眼，切眼设计长度205.2m（平距）。
E3211外段工作面内煤厚在1.35～3.7m之间，平均煤厚2.44m，煤厚变异系数γ=20%，属中厚煤层。
煤层结构较复杂，夹矸以泥岩和炭质泥岩为主，少数为含炭泥岩。
顶底板岩性以泥岩为主，次为粉砂岩和细砂岩，因此E3211外段工作面属于三软煤层工作面。
切眼掘进过程中易发生片帮冒顶事故，为了保证施工安全，矿方制定切眼支护设计方案。
2.切眼支护设计
为了保证切眼掘进施工质量，采用临时支护+永久支护进行支护，保证掘进工作安全高效的进行。
2.1临时支护工艺
（1）顶板临时支护
锚网梁支护期间，使用ZLJ-10型机载临时支护，选用一梁两柱作为备用临时支护。
机载临时支护最前端距工作面距离不大于0.6m，正规循环进尺1.6m，最大空顶距2.1m。
顶板临时支护流程：掘进机退后至安全地点—落下截割头，按下截割闭锁—找净顶帮活矸危岩—机载临时支护供压，打开临时支护—顶梁架上的磁铁将钢带牢固吸实，升主架—对临时支护未覆盖区域顶板进行永久支护—支护临时支护框架覆盖区顶板。
（2）帮部临时支护
同一排顶板支护完成后，帮部刷挖或支护前，先挂帮部金属网，离底板距离不超过1.5m，上端连接在顶板金属网或肩窝锚杆上，下部连接在后一排帮部网上，挂好网后，方可进行帮部刷挖、支护等其他工作。
（3）端面临时支护
1）巷道上山掘进超过12°、迎头断面必须采取全断面防片帮措施。
平巷或不超过12°上山的掘进巷道高度超过2.6m、迎头端面距巷道底板1.5m以上必须采取防片帮措施。
2）防护网的材料及规格
防护网采用直径不小于7mm的聚酯纤维网，网格规格100×100mm。
若迎头防护网损坏不能正常使用时可以采用菱形金属编织网或高强度塑编网替代使用；防护网的形状及长、宽度视巷道形状、断面而定，总体要求是迎头防护网下部应到巷道底板处。
3）防护网的使用要求
巷道上山掘进不超过12°上山巷道高度超过2.6m时：
①上部选用直径6mm圆钢加工好的小型“S”钩，把防护网与顶部的金属网连接，间距500-800mm。
下部固定点不少于3处，间距1600mm，距底板不大于1500mm。
在永久支护的情况下，首先吊挂上部吊钩固定点，然后固定两帮；
②防护网两帮采用霸王桩固定，霸王桩长度不低于0.6m，以楔实为准；
③防护网与霸王桩的连接采用不低于14#双股铁丝，连接必须紧密、可靠；
④防护网要紧贴迎头岩（煤）面，每次使用时，要求防护网完好，严禁使用连续破损超过三个以上网格（菱形方格100×100mm）的防护网。
2.2 永久支护工艺
E3211外段切眼采用锚网梁索联合支护。
依据支护设计，导硐断面为宽×高＝4.5m×3m，顶部锚杆6根，锚杆间排距为800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。
锚索间排距1600mm×1600mm,沿巷中布置，一排两根打在两根锚杆之间。
切眼刷大断面规格：宽×高＝2.8m×3m，顶部锚杆4根，锚杆间排距：800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。
锚索间排距1600mm×1600mm。
其他具体材料规格如下：顶部锚杆采用φ22mm×2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆；老塘侧帮部采用φ20mm×2000mm右旋全螺纹锚杆，刷大侧帮部锚杆采用φ20mm×2000mm玻璃钢锚杆；锚杆托盘规格为B×L×H＝150mm×150mm×10mm；巷道顶部及老塘侧帮部采用菱型金属网，刷大侧帮部采用高强塑料网；锚固剂采用MSZ2370型树脂锚固剂；帮部采用KTM4型钢带，顶部采用KTM4型钢带；锚索为φ17.8mm×6.2m钢绞线；锚索托盘为正方形碟形托盘，规格为：B×H×L=250mm×250mm×14mm。
3.锚网梁索支护施工工艺
（1）打锚杆眼：打眼采用用规格为Φ28mm钻头，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过±100mm，眼向误差0～15°。
锚杆眼深度必须与锚杆长度相匹配。
打顶板眼时必须在临时支护的掩护下操作。
打眼的顺序：必须按由外向里先顶后帮的顺序依次进行。
（2）安装顶板锚杆：挂好网，上好钢带梁，锚杆穿过托盘孔内，用锚杆顶住树脂锚固剂穿过钢带梁眼孔和网片，送至眼底，用专用转换套筒将锚杆螺母与锚杆机连接，开动锚杆机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌25～30s，并顶推91～180s方可拧紧螺帽。
（3）安装帮部锚杆：先打最上部一根锚杆眼，安装上部锚杆，老塘侧铺好网片及钢带后，然后依次从上到下施工其它锚杆。
即帮连接好网片后，铺设钢带（塑编网），树脂锚固剂穿过钢带梁（塑编网）眼孔及网片，用锚杆顶住送至眼底，用专用转换套筒将锚杆与风煤钻连接，开动风煤钻带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌25～30s，并顶推91～180s方可安装托盘和螺母。
8min之后，用专用扳手对锚杆进行紧固。
（4）打锚索眼：锚索眼的位置要准确，眼位误差不得超过±100mm，眼向误差不得大于±2°。
锚索眼深度必须与锚索长度相匹配，锚索孔深度允许偏差-100～0mm，打锚索眼时用规格为Φ28mm钻头，1.2m钎子续接进行打眼。
（5）安装锚索：安装前，先把2卷MSZ2370树脂锚固剂依次放入眼内，用锚索顶住药卷，将药卷送至眼底，安装托盘、锁具，用转换套固定钢绞线并与锚杆机连接，边搅拌边推进，直至推至孔底，搅拌时间为25～30s，并顶推91～180s将锚杆机落下，卸下锚索上的转换套，锚索孔内的树脂药卷锚固需养护15分钟，用锚索张拉机具紧固，保证锚索预应力不小于100KN不大于120KN，并确保托盘压紧并紧贴岩面。
4.结论
（1）为满足E3211外段工作面回采时通风、行人、运输、设备摆放及管线铺设等需要，E3211外段进行贯通成切眼；（2）E3211外段工作面属于三软煤层工作面，切眼掘进过程中易发生片帮冒顶事故；
（3）“临时支护+永久支护”联合支护技术的有效实施，对巷道围岩压力进行有效的控制,满足了综放工作面的安装需求。