锚网索支护技术在软煤层综放大断面切眼中的应用.doc

锚网索支护技术在软煤层综放大断面切眼中的应用孙立亚
(长治市南烨集团华晟荣煤矿，山西长治046000)
摘要：以华晟荣煤矿3102综放工作面切眼巷道工程为例，介绍软煤层、沿煤层底板留顸煤大断面切眼巷道锚网索支护的设计方法及施工工艺。锚网索支护在该矿其它采准巷道也得到广泛应用，为综放工作面的快速安装和为采准巷道的维护创造了良好的条件，为安全生产提供了可靠保障，并取得了良好的经济效益。、
关键词：锚网索支护；软煤层；大断面切眼巷道
中图分类号：TD353+．6文献标识码：B文章编号：1671-0959(2009)06-0036-02
1工程概况
3102工作面切眼位于矿井首采区北翼3号煤层，3102工作面北部为矿井边界，南部为采区轨道巷，东部为未开采的3104工作面，西部为西南呈村村庄煤柱。巷道埋深342.67～407.45m，工作面倾斜长195m，沿倾斜方向东高西低，基本水平，倾角为3°~5°。走向长1700m，沿走向方向南高北低，平均倾角3°。煤层平均厚度6.2m，地质储量279.44万t，可采储量259.88万t。首采区内3号煤层赋存稳定，条件较好。煤质为贫瘦煤(PSM)，为低灰、低磷、特低硫优质动力煤，可作为高炉喷吹用煤。煤层硬度系数ƒ=0.8～1.5，平均1.1。
煤层直接顶为黑灰色砂质泥岩，厚1.5～4.65m，平均2.03m，单向抗压强度14.7MPa。老顶为中细粒砂岩，厚2.55～16.45m，平均4.25m，单向抗压强度29.5MPa。直接底为砂质泥岩、泥岩，局部为粉砂岩，厚0.3～6.31m，平均2.0m，单向抗压强度10.7MPa。老底为灰色细粒砂岩，厚1.05—4.83m，平均3.1m，单向抗压强度20.3MPa。
3102综放工作面切眼，巷道毛宽7200mm，净宽7000mm；毛高3200mm、净高3100mm；掘进断面23.04m2、净断面积21.7m2。端头安装排头、排尾支架处，巷道毛宽9200mm、净宽9000mm；毛高3200mm、净高3100mm；掘进断面29.44m2、净断面积27.9m2。
2支护参数设计
3102综放工作面切眼从运输巷开口，分两次掘进。先掘进外帮3.5m，后扩刷里帮3.5m。支护设计必须要兼顾外帮掘进与扩刷大断面里帮的需要。
2．1锚杆支护参数
1)锚杆规格：顶板采用Φ20mm×2400mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，采空区侧帮采用Φ20mm×2000mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆。工作面推进方向帮锚杆采用Φ38mm×1800mm竹锚杆。顶帮锚杆间排距均为800mm×800mm。
2)锚网规格：顶帮采用8号铁丝编织的经纬网，规格为3000mm×1000mm，网格为50mm×50mm。
3)锚固剂：每孔2支，一支为K2335，另一支为Z2360。
4)托盘规格：Φ150mm×8mm，竹托板规格为200mm×200mm×10mmo
5)钢筋梯子梁：采用Φ14mm圆钢焊制而成，宽80mm，顶梁长3.5m(扩刷切眼用3.6m)，帮梁长3.0m。
2．2锚索支护参数
1)锚索规格：选用(I)15.24mm钢绞线。
2)锚索长度：按照悬吊作用原理确定锚索长度。
L=L1+L2+L3+L4(1)
式中L——锚索的总长度，m；
L1——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，取经验值1.5～2.5m，本例取2.0m；
L2——需要悬吊的不稳定岩层厚度，取顶煤厚度与直接顶厚度之和，L2=2.9+2.03=4.93m；
L3——托盘及锚索锁具的厚度(一般取0.1m)，m；
L4——需要外露的张拉长度(一般为0.2m)，m。
将上述数值带入式(1)，L=7.23，取7.3m。
3)锚索托盘规格：采用300mm×300mm×16mm锰钢钢板制作而成。
4)锚固剂：每孔采用3支树脂锚固剂，1支为K2335型快凝锚固剂，另2支为Z2360型锚固剂。
5)锚索孔径：Φ28mm。
6)锚索布置：锚索垂直于巷道顶板，共布置4排，间排距：2m×1.8m。排头、排尾支架处布置5排。工作面切眼锚索支护平、断面图见图1。

3施工工艺
采用M50型掘进机割煤，后跟SGB420／30T型刮板输送机和DSJ80／20／2×40型带式输送机。顶锚杆、切眼锚索采用MQT-110型气动帮锚杆钻机打眼，眼深7.0m，迎头配MS15-160型矿用锚索张拉仪张拉锚索，配MU-10型锚杆拉力计拉拔锚杆。由人工安装帮部竹锚杆。采用一掘一支的施工方式，每次切割0.8m后，随即进行超前支护和锚网索支护，使永久支护紧跟迎头，锚索支护距迎头不超过3m。超前支护采用4m长的邮6.2mm钢管制作前探梁，用专用前探梁卡固定在永久支护下的锚杆上，距迎头不超过300mm，用刹杆进行临时护顶。
巷道施工工艺：施工准备→割煤一敲帮问顶→临时支护→上顶网、梯子梁→打设顶锚杆→上