关于综放面切眼大断面掘进工艺的研究
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作者: 降承春
【摘要】现如今综放面切眼大断面掘进工艺初步成型，有待进一步调整与研究，为了更好的促进综放面切眼大断面掘进工艺的发展与煤矿安全，也为了能够通过改进工艺来节省人力与缩短工期，特以山西焦煤汾西矿业新峪公司开采工作面为例子，对综放面切眼大断面掘进工艺施工前的准备与安排、综放面切眼大断面掘进工艺施工中巷道断面及支护形式以及综放面切眼大断面掘进工艺施工技术的分析进行了进一步的研究与探讨，提出了一些个人看法和建议，供各位朋友批评指正。
【关键词】大断面掘进；切眼；一次成巷
引言
山西焦煤汾西矿业新峪公司六采6127工作面所开采煤层为太原组之9#10#11#煤，煤层平均厚度8.17m.直接顶为9#煤底之泥岩，老顶为K2石灰岩，底板为铝质泥岩，煤层结构复杂，煤层倾角2°—9°平均倾角5°。其中在工作面上部有9#煤顶板为K2灰岩含水层，掘进至向斜低凹处时会有淋水或小股涌水出现，应备好排水设施。并且断层附近煤层裂隙发育，应做好支护工作。
一、综放面切眼大断面掘进工艺施工前的准备与安排
1.1材料巷工程施工安排
1.1.1材料巷开口位置：本材料巷Y1点点前1m以315°方位进行穿层掘进，掘进24m后，以270°方位角穿层掘进。
1.1.2工程施工顺序：以270°方位先沿1#矸上1m做顶掘进10m，再以8°下山掘进约18m后，以3a#矸作顶掘进1405m。
1.2运输巷工程施工安排
1.2.1运输巷开口位置：本运输巷Y1点点前2m以225°方位进行穿层掘进，掘进28m后，以270°方位角穿层掘进。
1.2.2工程施工安排：以270°方位先沿1#煤矸上1m做顶掘进10m，然后以8°下山掘进约18m，以3#矸作顶掘进1405m。
1.3切眼工程施工安排
从运输巷开始施工切眼。2、方位：180°
切眼长189m，切眼断面规格：矩形；掘宽7.4m、掘高2.8m、净宽7.2m、净高2.6m。
1.4掘进方式
采用EBZ-160型综掘机，全断面一次成巷，施工时先以3.9m宽的小断面掘进一侧，再掘进工作面另一侧，但距离不大于5米。施工时以3a#矸作顶掘进切眼。
二、综放面切眼大断面掘进工艺施工中巷道断面及支护形式
1、切眼开口15米段支护方式
开口前，在开口处施工10根锚索，锚索间距1米。开口处（位置现场标定）工作面帮不铺网，施工两排锚杆做临时支护，其中顶排距顶板700mm，间距1000mm，右手帮支护不变。开口15米段采用锚杆、锚索、钢带、π型梁联合支护，顶锚杆（Φ22×2200mm的螺纹钢锚杆）间距850mm、排距900mmm，采用两片（3.7m）长的钢带搭接安装。两帮各施工3排Φ16×1800mm的圆钢锚杆，其中顶排距顶板500mm，间距900mm（其中工作面帮上不铺网）。锚索（Φ21.6mm×7.2m）每1.8米布置一组，每组七根，。第一排四根布置，分别距工作面侧0.5m、2.6m、4.7m、6.8m，锚索垂直顶板布置。第二排三根布置，分别距工作面侧1.85m、3.7m、5.55m，均垂直顶板布置，锚索支护必须紧跟工作面。在巷道中架设4m的π型梁，保证“一梁两柱”，π梁垂直切眼布置，（支柱规格DZ—3.15）单体支柱间距3.2m（单体支柱距梁头400mm），排距1.8m，若顶板破碎压力大，及时缩小π梁排距，π梁紧跟掘进机二运后。
2、切眼支护方式
先以3.9m宽的小断面掘进一侧，支护完顶帮后再掘进工作面另一侧。采用锚杆、锚索、钢带、π型梁联合支护，锚杆间距850mm、排距900mmm。顶板采用两片3.7m长的钢带搭接安装，搭接处先不施工锚杆，待施工搭接钢带时施工锚杆，其中靠落山侧和工作面侧的顶锚杆为角锚杆，角度为75°，其它锚杆垂直顶板布置。两帮各施工3排Φ16×1800mm的圆钢锚杆，其中顶排距顶板500mm，间距900mm，（工作面侧不铺网）。锚索（Φ21.6mm×7.2m）每1.8米布置一组，每组三根。一排三根布置，分别距工作面侧1.85m、3.7m、5.55m，均垂直顶板布置，锚索支护必须紧跟工作面。巷道中架设4m的π型梁，保证“一梁两柱”，π梁垂直切眼布置，（支柱规格DZ—3.15）单体支柱间距3.2m（单体支柱距梁头400mm），排距2.7m，若顶板破碎压力大，及时缩小π梁排距，π梁紧跟掘进机二运后。
3、临时超前支护
当掘进机割完一个循环后执行“敲帮问顶”，采用单体支柱、棚板作为临时支护，棚板规格长×宽×高=1400×200×50mm。
若顶板出现破碎，在掘进施工前，使用Φ22×2200mm的螺纹钢锚杆叠加柱帽托板，进行超前临时支护，锚杆根据实际情况布置。
4、工艺流程为：交接班→质量验收→割煤、出煤备料→联网→超前支护→打顶锚杆、帮锚杆→安装锚索→架设π梁
对于新峪公司6112工作面以3#矸作顶沿空掘进，3a#距9#煤底板平均4m，且上部为采空区，结合6112工作面实际掘进使用锚索情况，取La=4.2m较为合适。
三、关于综放面切眼大断面掘进工艺施工技术的分析
1、切眼开口段掘进机切割不到的地方采取爆破作业破岩。
2、切眼掘进初期先铺设一部溜则，掘进40m后，拆除溜则，铺设一部SSJ-80型皮带。
3、采用全断面一次掘进成巷，较以往二次成巷，省去了一次退掘进机，拆除安装运输设备等的成本。
4、与以往切眼二次掘进成巷相比大大缩短切眼施工工期，工期缩短了40%。
5、切眼大断面施工，采用锚杆、锚索主动联合支护、结合与π梁单体液压支柱辅助支护，有效控制了支护成本，减轻了工人劳动强度，而且支护效果显著提升。
6、切眼大断面施工，采用锚杆、锚索支护、改善了作业环境，便于综采设备的安装。
四、结语
综放面切眼大断面掘进一次成巷工艺通过在新峪煤矿6127工作面的应用，与原来掘进切眼二次成巷施工相比，具有良好的社会效益和经济效益，比之以前的技术都是更加成型而且安全可靠的，是具有广阔的推广应用前景的一门技术。
参考文献
[1]梁文明.大断面综采工作面切眼掘进一次成巷技术.中国科技教育，2011，7期
[2]刘文生.综采工作面切眼大断面一次成巷支护技术与应用.才智，2010，35期
[3]王雁冰，郭东明，薛华俊，李树荣.湖西矿深部大断面软岩巷道支护的DDA数值研究[J].中国矿业，2011年07期
[4]王兰荪，李洪成.浅析综采工作面切眼大断面技术的探讨.西南经济，2009，33期
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