大断面巷道快速掘进与锚杆支护技术.pdf

2007年第3期煤矿支护21

大断面巷道快速掘进与锚杆支护技术

朱焕然魏子玉。李志琛方伦尹兵赵和仓
[1．华泰矿业有限公司，山东莱芜271106；2．莱芜市莱城区煤炭局，山东莱芜2711001

摘要介绍了大断面螺旋钻机巷道快速掘进的方法，总结了大断面综掘机的施工
工艺及支护技术，为类似工程条件巷道提供了技术经验。
关键词综掘机大断面锚杆支护

巷道拱部采用直径20mm、长2000mm
1巷道条件的全螺纹等强锚杆配2．9m的M型钢带及
金属网支护，用MSK2833型树脂锚固剂卷
31501钻采工作面位于三采15层第一锚固，锚杆间排距为833×700(mm)。
个工作面，设计走向长度960m。该面钻采两帮采用直径18mm、长1800mm的全
巷沿15层煤起底破顶掘进，15层煤直接顶螺纹等强锚杆配金属网及圈型梁支护，用
为粉细砂岩，厚度9m；16层煤厚1．0m；MSK2833型树脂锚固剂卷锚固，锚杆间排
老顶为浅灰色中细砂岩，厚12m；底板为深距为900×700(mm)。
灰色粉砂岩，厚0．9m；其下为16层煤，厚金属网采用8铁丝编制，规格为1．2
0．25m；16层煤底板为石灰岩，厚2．1m。×1．4(m)，网边焊接0型圈，以便于网与
直接顶的岩石坚固性系数f值为4。根据巷网之间连接。
道的宽度和高度采用拱形巷道。3．2锚索补强
顶板采用锚索补强，锚索呈五花布置，
2巷道设计锚索选用1×7高强度低松弛粘结式钢绞线，
直径为15．24mm、长6m，采用5卷直径
由于31501钻采工作面巷道的15层煤18mm、长330mm的树脂锚固剂卷锚固，
厚度只有lm，基本就是全岩掘进。巷道断锚固端长度不小于1300mm，间排距为900
面设计为圆弧拱形，设计关键是圆弧拱高度×2100(mm)，单根锚索锚固力不小于
和圆心的确定。根据螺旋钻机采煤的适宜高150kN，托盘用16以上槽钢，其极限强度
度，墙体高度为2．1m，巷道净高为3．6m，不小于350MPa。
圆弧拱的夹角在134。，掘进断面14．3m。，
净断面13．8m。

3支护参数

31501钻采工作面巷道采用锚、网、带
支护，锚索补强的支护方法。空顶区采用前
探梁进行临时支护，如下图所示。
31501钻采工作面巷道支护断面示意图
3．1锚杆支护

22煤矿支护2007年第3期

双链刮板式，槽长0．51m；第二运输机采用
4改进和调整综掘设备以提高掘进速度QPZ一150型桥式转载机。我们对QPZ一
150型桥式转载机进行了改进，以输送带为
4．1对综掘机的改造承载结构，皮带运输靠后架的电动滚筒直接
通过对15层煤顶底板的岩性和支护参带动。前架连在掘进机的机尾，随机移动，
数分析，决定在钻采巷道使用S一100综掘通过增加皮带储带仓使第二运输机直接与皮
机掘进，并对掘进机进行了局部改进。带搭接，减少一部设备，减少了劳动强度，
①将普通型截齿改为高强度截齿，实提高了工作效率。
现了千米截齿零消耗，节省了工序，由此月②第一运输机原来转速慢，煤岩粉与
进尺提高到126m，为螺旋钻机采煤接续提水掺合后形成的煤泥易将运输机的转动部位
供了保障。粘滞住，影响运输机的转速，严重时造成停
②掘进机采用两个齿轮油泵和两套操纵油运。为增加了马达的动力，将另一台油泵与
路进行了分别控制，并对刮板及链环进行了改之并联。将跑轨的轮子更换为固定架子，增
造，从而解决了S一100综掘机在使用中内外喷强跑轨的稳定性。
雾接头外露容易碰伤，耙爪速度较慢、易蹩卡，③在迎头配备了两台锚杆钻机以提高
分流器有时不同步等问题，大大提高了耙爪装支护施工速度。
载能力，使掘进机I生能得到了充分发挥。④改装皮带低托架，利用低皮带进行
③掘进机冷却系统中的冷却器、冷却芯运料，减少了运料人员，提高了运料速度。
出现故障较为频繁，并且冷却系统出现故障
后常会造成水油相串、油脂乳化等问题，更5支护效果
换冷却系统或更换油脂费用都非常高，而且
影响正常施工。根据现场实际情况，对其冷通过对巷道表面位移、顶板离层、锚固
却系统进行改进，将外冷却器改为蛇形管路，力等的监测，评价支护效果如下：
内置于油箱进行冷却，效果良好。①在掘进期间，巷道顶板下沉量很小，
4．2掘进机合理的切割工序两帮移进量最大为5mm／d
针对不同的岩石性能，需要采取不同的②从顶板锚杆的受力情况来看，锚杆
切割顺序，这样才能保证掘进速度。受轴向拉力最大56kN，整个锚杆杆体基本
①松软煤层：从工作面下角由下向上处于受拉状态，经测试，所有受测锚杆均未
切割，首先切底掏槽，这样保证了掘进机在超过屈服极限，说明支护强度可靠；
切入过程中的稳定性，有利于装载和提高切③顶板离层检测表明，个别顶板产生
割速度；离层，为此在部分地区适当加大锚索的密
②硬煤：为防止切落大块煤而