松软煤层大断面切眼锚网索喷联合支护李勇

松软煤层大断面切眼锚网索喷联合支护

李勇

（龙煤矿业集团鹤岗分公司振兴煤矿，黑龙江鹤岗154100）

摘要该文以振兴煤矿为例，介绍在易发火松软煤层沿底板施工大断面切眼，采用锚网索喷联合支护取得的效果，并与其他支护方式进行了对比。

关键词松软煤层大断面底板切眼锚网索喷联合支护

中图分类号TD353文献标识码B

1概况

振兴煤矿18号煤层为主采煤层，该区域位于三水平北18层边界区三段底板层，工作面走向长320m，倾斜宽127m，煤层倾角33ʎ，煤层厚度10m。煤层结构复杂，煤质较软，层理、节理都较发育，属半光亮型煤。煤层含一层0．3m厚夹矸。发火期短（1 3个月）。

该煤层顶板有一层0．3 1．0m伪顶，为深灰色凝灰质粉砂岩，破碎。其上为3 5m厚直接顶，为灰色细砂岩，坚硬。底板为灰色细砂岩，坚硬。

2施工设计

18层边界区切眼采用锚网索喷浆联合支护，切眼宽3．0m，中高2．8m，净断面8．4m2，由下至上施工。贯通后由上至下开大断面，开大断面后宽6．6m，中高2．8m，净断面：18．5m2。

（1）超前支护：采用锚杆为Φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2．0m，锚杆间距0．1m，每前进1．6m打一排超前支护锚杆，超前支护锚杆的外露部分与钢筋网固定在一起。

（2）锚杆支护：由下至上施工切眼时顶板采用5根Φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2．0m。两帮每帮3根Φ20mm左旋无纵筋螺纹钢，长2．0m。锚杆排距0．8m，顶锚杆间距0．75m，帮锚杆间距0．8m。每根锚杆采用2根长0．45m树脂锚固剂进行端头锚固。顶锚杆锚固力≥100kN，帮锚杆锚固力≥60kN。

（3）锚索：每施工0．8m在锚杆排空内打3根9．3 m长的锚索，锚索均匀布置，锚索采用直径Φ17．8mm 左捻7股钢绞线，托梁采用长0．8中间钻孔工字钢铁托，锚索锚固剂采用长0．45m的树脂药卷，每孔3卷，锚固长度1．35m，端头锚固。锚索的设计锚固力不小于180kN，锚索外露长度0．3m。

*收稿日期：2011－07－14

作者简介：李勇（1962－）男，毕业于黑龙江鹤岗工学院，大专学历，工程师，现在黑龙江龙煤矿业集团鹤岗分公司振兴煤矿从事技术工作。

（4）开大断面宽3．6m，中高2．8m，顶板5根2．0 m锚杆，硬帮3根2．0m锚杆，每排施工3根9．3m长的锚索。

（5）锚索必须打入18层煤顶板1．5m以上，确保锚索锚固在稳定岩石内，如煤层厚度发生变化，根据实际煤层厚度适当调整锚索长度。

（6）顶板铺双网，里面一层菱形网，外面一层钢筋网，两帮铺单层钢筋网，网搭接0．2m，双丝双扣，逢网格必联。

（7）喷射混凝土。采用200#混凝土，水泥标号为425#，配比率：水泥与过火岩为1：4（体积比）。喷浆厚度为0．1m，分初喷和复喷，过火岩粒径为5 8mm，速凝剂掺入量一般为水泥重量的4．4%，顶板有淋水时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机内均匀洒入。

（8）切眼由下向上施工时，采用台阶法施工，即分步进行。先施工高度2．0m，打锚网、锚索支护。后拉底施工0．8m，补两帮锚杆，达到设计断面。

（9）切眼贯通后，先支设一排顺山支架，采用DZ－2．8单体与3m长π型钢梁“一梁三柱”，顺山距软帮2．0m。开大断面后距硬帮2．0m打一排顺山支架，采用DZ－2．8单体与3m长π型钢梁“一梁三柱”支护。

3施工顺序

超前支架→打眼→装药→放炮→安装顶锚杆→铺顶网→打锚索→安装帮锚杆→铺帮网→喷浆。

4支护原理

先采用支设前探锚杆护顶，然后采用锚网索支护，通过锚杆对煤体进行锚固力加固，限制煤体松动范围的增大。挂网主要是避免煤体表面破碎片落，保持支护煤体的整体性，同样也起到限制其松动范围向煤体深部发展的作用。喷射混凝土的作用一方面利用压风高速喷射到煤体表面的节理、裂隙中，把节理、裂隙分隔的煤体固结起来，有效地阻止煤体的松动和脱落；另一方面，喷射混凝土形成一种紧贴煤体的封闭层，隔绝

锚网索联合支护在深井大断面切眼的应用

王凤昌

（莱芜市钢城区煤炭工业局，山东莱芜271104）

摘

要

该文通过对潘西煤矿后六采区煤19顶板岩性分析，提出了对6197综采面切眼进行锚网索联合支护设计方案，实现了快速施工，保证了支护质量，降低了综合施工成本。关键词

锚网索联合支护

深井

煤巷应用

中图分类号TD353

文献标识码

B

潘西煤矿6197工作面设计走向长2100m ，倾斜宽169m ，开采煤层为煤19。本区煤层为较稳定的中厚煤层，煤厚0．1 3．3m ，平均煤厚1．8m ，含夹矸一层，厚0 0．7m ，平均0．2m ，西部靠近切眼夹矸较厚，东部受煤层变薄影响，无夹矸。煤层倾角22 34ʎ平均倾角28ʎ。煤层顶底板岩性见表1。

6197切眼布置在19层煤中，根据相临6196运输巷矿压观测资料，

140d 时间水平移近量最大为236mm ，垂直移近量最大为546mm ，其中，顶板下沉量最大为42mm ，底板底鼓量最大为504mm ；该巷顶板岩石比较脆，易破碎，6197切眼顶板按Ⅳ类管理，尤其是遇地质构造时，

会造成岩石破碎。6197工作面切眼断面为矩形，掘进断面宽7000mm ，高2800mm ；净断面宽6800mm ，高2600mm 。开门处巷道底板标高－715m ，埋深927．7m 。

*收稿日期：2011－07－06

作者简介：王凤昌（1975－），男，山东莱芜人，工程师，1997年毕业于山东矿院，现任莱芜市钢城区煤炭工业局副局长，主要从事煤炭安全生产技术管理工作。

表1煤层顶底板岩性

顶、底板名称

岩石名称厚度（m ）特征

基本顶中砂岩

19

基本顶为浅－灰白色中砂

岩，坚硬稳固不易冒落，厚19m ，f =6直接顶粉砂岩6．5

顶板为灰色粉砂岩，钙泥质胶结，层理节理发育，性脆易

碎易冒落，厚6．5m ，f =3 4直接底砂质粘土岩3．6

底板为砂质粘土岩，灰色到

褐色，

具有可塑性，遇水膨胀，厚3．6m ，f =3 4基本底细砂岩1．4

基本底为细砂岩，灰色，坚硬

致密，不含水，厚1．4m ，

f =6 8

1支护参数设计

该巷道自6197上巷导50点以西220m 处开门，按

方位16ʎ8'沿煤19采用综掘机施工全断面一次掘进成巷。先按净断面2600ˑ5800mm 掘进完成后，再扩刷两帮至设计断面6800mm 。顶板采用9根锚杆、2条W 钢带和3根锚索交错布置压金属网支护，左、右两帮分别采用各4根锚杆和W 型钢护板压金属网支护。1．1

锚杆支护参数

了水和空气对煤体的氧化和剥蚀作用，延长了煤层的自然发火期。切眼使用预应力锚索，形成锚杆、钢筋网、混凝土、预应力锚索的加固体，与煤体一起构成“刚性梁”整体承受外来压力，从而保证巷道的稳定。5

支护对比

（1）通过打前探支架和台阶式施工提高了支护效果，防止了煤体因暴露时间过长而引起的抽漏现象。

（2）采用锚网、锚索支护解决了在松软煤层中施工，巷道变形量大、平整度很难控制、喷碹造型不美观、地质条件复杂等缺点。

（3）进行喷碹支护，隔绝了空气与煤体的接触，防止了抽顶和煤体的氧化，预防煤层自然发火的问题。

（4）通过观察，掘进期间巷道变形程度较少，保持了顶板的完整性，提高了支护的安全可靠性。同时简化了施工工艺。

（5）此种支护方法提高了掘进速度，缩短了切眼施工工期。

（6）安全状况得到明显改善。过去在施工切眼时使用单体木梁支护，经常出现局部冒顶、压力大、巷道变形严重等事情，在该切眼施工中未发生此类现象。

（7）支护形式的改变，比以前切眼单体钢梁支护节省了材料，节省了人工费用，降低了工人的劳动强度，

加快了施工速度。（8）综采支架安装时，不用回收和替柱，安装时间短。