“三软"煤层综采工作面切眼刷大、支架安装新工艺
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作者: 周四海
【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。（2）材料投入量大：采用上述安装工艺，需投入大量的支护材料，2.4m钢带70根，2.6m钢带70根，M24-Φ22-L2400mm高强锚杆480根，Φ17.8-L7300mm（9300mm）预应力锚索80根等。（3）安装工期长：由于切眼的扩刷及安装是分段进行的，且刷大和安装不能平行作业，造成安装工期长，用工多。
鉴于上述缺点，可以选择一种新的切眼扩刷安装工艺，并首先在7216工作面上切眼中进行试验。上切眼长度95m，平均煤厚为2.5m，需安装液压支架63架。
3 支架就位安装新工艺
7216工作面上切限刷大采用边刷大切眼边就位支架的方法，即每刷够一架的就位空间先就位一架，然后再扩刷切眼，再就位支架，具体施工如下：（1）运输系统的安装：工作面切眼扩刷前，首先将7216工作面运输系统的设备安装好，具备运输的条件。（2）切眼刷大：7216上切眼刷大仍采用炮掘人工攉煤的方法，根据原切眼的宽度（3.4m）和支架需要的宽度（7.0m），切眼扩刷宽度为3.6m，首先自上提机巷端开始将切眼刷出6m，扩刷出的煤由7216机巷运走，然后在扩刷段靠前帮铺设一部40T运输机，用于扩刷切眼煤的运输。（3）扩刷段的支护：切眼扩刷后采用3.6m长π形钢梁配合3.5m单体支柱进行支护，铺设φ6mm钢筋网，钢棚间距为0.8m，同导硐侧的锚杆排距相同，采用一梁三柱支护。（4）支架就位：切眼扩足7.0m及40T链板机铺设完后，即可进行支架的就位工作，先一次就位2架；然后每扩刷1.5m支架，就位一架并随之延长40T机尾；就位空间的改造：采用两根3.6m长的π型钢顺巷道抬住新支架的 钢梁头托住π型钢棚，然后然后升起支架使4mπ型梁接实顶板，另一端采用单体支柱支护，这样便形成一个空间；支架就位：支架就位方法同原方式，即将在组架硐室组装好的支架用平板车运到就位地点，然后装支架调正，使之与煤壁垂直，最后将该支架上方的π型钢及钢筋网回出。（5）其它设备的安装：待切眼内支架安装完后，先撤除面前的40T运输机，然后安装工作面运输机、采煤机及其他设备。
4 效果比较
（1）安装速度快，工期短：7216工作面共安装支架63架，按分段刷大安装的方式需用工期约为22天，而采用该方式预计用l2天，工期能缩短一半。（2）材料的投入及消耗量少：采用该方式可减少大量材料消耗及材料投入，仅锚杆（索）可减少投入10万元，经过计算和比较，该面共减少投入20万元，取得了良好的经济效益。（3）减少人工费的投入：工期的缩短，大大减少了人工的投入，与原安装方式相比，该面安装能减少人工投入1600工，合5万元。
5 结语
采用新的切眼安装工艺，取得了良好的效果，尤其在接续比较紧张的情况下，它能有效地缓解接续紧张的矛盾。在“三软”煤层巷道中，能减少控顶面积减少顶板压力，实现矿井安全生产。
参考文献：
[1]大采高.倾斜煤层综采切眼机械刷大及支护技术.《山东煤炭科技》，2005年04期.
[2]胡方冠，付继银.2301综放工作面切眼锚网支护[J].山东煤炭科技，2003年06期.
[3]马秦贞.大跨度开切眼锚固支护技术应用与研究[J].中国煤炭，2005年09期.
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