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[摘 要]采用负坡度下山施工底板切眼，可克服上山施工底板切眼存在的抽漏冒、“一通三防”隐患多难管理、压力大、巷道修复量大等弊端，从而提高工作效率。
[关键词]大倾角 厚煤层 负坡度施工 锚网索支護
中图分类号：P483 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0384-01
1、 工程基本概况
龙煤集团鹤岗分公司富力煤矿-450南扩区11层位于井田南部，是我矿主采煤层，走向500余米，倾斜100米，煤层平均厚度9米，倾角31°，层理节理发育，根据冲击地压鉴定规定，临矿〔兴安矿〕本煤层发生过冲击地压，因此本区切眼施工过程中，严格按冲击地压煤层管理，进组施工前由矿压部门对该区域进行冲击危险性鉴定，制定专项防冲安全技术措施。以往掘送底板切眼是由机道开门后正向上山掘进，在施工中存在压力大、抽漏严重、施工难度大、发火隐患高，掘进速度慢、后期恢复量大、煤层注水效果差等问题，影响正常生产接续。这是困扰我矿掘进施工的一大难题。为解决以上问题，我们多次开技术工作会议专题研究这一课题，通过研究、分析、总结得出结论，上山巷道顶板由于受重力分力及下滑力作用，压力向工作面迎头和下方传递释放，从而导致上山施工出现的弊端。为此，我们一改以往底板切眼施工的工艺，决定在-450南扩区11层底板切眼采取下山负坡度施工，以克服正向施工带来的弊端，从而提高工作效率，保证采煤工作面接续的稳定。通过对该区进行实践验证，方法得当可行。
2、工程应用原理
根据矿山应力分布理论，上山掘进时，由于巷道顶板及前方受垂直应力和下滑力对煤层产生的作用，压力向自由空间传递释放，工作面掘进放炮产生震动后，造成迎头发生抽漏冒现象，有时抽漏至煤层顶板，处理难度相当大，危险性高，严重影响正常掘进，后期恢复量很大，延误工期，而且存在发火隐患。当时我们采用工作面打超前穿楔，制作人工假顶镶棚前进等方法，但施工困难，效果不明显。后来又采用注瑞米加固一号材料加固顶板，效果较好，但材料费剧增。始终未能从根本上解决抽漏问题。
针对这种情况， 我们多次进行技术分析论证，经过研究分析决定采用下山施工切眼。根据矿山压力与控制理论，下山掘进工作面，垂直应力和下滑力大部分作用在工作面前方煤体上，压力在前方煤体内传递，从而减小了巷道的压力，解决了抽冒问题。我们在施工时又采取先锚后架棚的主动联合支护方式（每米打3根锚索，锚到煤层顶板2米以上），有效地控制了巷道的顶板下沉。通过我们在-380南22层底板切眼和-450南扩区11层实践验证，下山施工底板切眼的技术性可靠，方法可行，效果显著。
3、 主要施工技术及安全要求：
㈠、主要技术规定
（1）、切眼设计长度100米，服务年限90天。巷道设计断面为矩形，净断面积为8.96㎡，净高2.8米，净宽3.2米；
（2）、切眼采用锚网索（杆）与单体工字钢棚联合支护，先锚网后备棚，锚网施工时顶板每排打3根锚索，间排距为1.0×1.0米，锚索选用∮17.8mm的7股钢绞线，长度8米。锚索铁托盘为500mm×100mm×50mm，网选用1.0×2.0米焊接钢筋网，锚索必须打至顶板岩石2米以上。锚索外露尺寸不得大于0.3米；
（3）、两帮各打2根锚杆，间排距1.0米×1.0米.锚杆选用2.5米左旋锚杆，每孔2个药卷。每根锚杆安装时使用气扳机紧牢；
（4）、备棚为一梁三柱，棚距1.0米/架，梁选用3.2米净口工字钢梁。单体使用3.15米长单体。所有单体必须达到初撑力并立在底板柱窝内麻面上，底软时要垫木鞋。所有单体必须拴牢防倒绳。采用备棚时，顶板破碎处棚距修改为0.6米或缩小棚距以提高支护强度；
（5）、锚网索巷道紧跟场子头，架棚支护不得滞后锚网2.0米，场子头往后4架棚不得缺少中心顶柱；
（6）、架棚时帮顶每隔0.5米刹一道，顶及两帮打好筋巴力，包全网，金属网逢环必联；
（7）、施工中严格按设计方位（正中心）、沿煤层底板施工。严禁留底煤，给棚时必须迎回山合适；
（8）、严格执行防冲击地压措施，对巷道前进方向、两帮及顶板分别打注水钻孔，并对煤体进行注水。软化顶板、降低粉尘、煤体卸压；
㈡、一般安全措施
（1）、每循环放炮后，必须在临时支护下进行先锚后架棚工作；
（2）、刮板运输机刮板间距加密为0.5米，刮板缺失必须及时补齐；
（3）、切眼内刮板运输机侧，每间隔10米设一道挡矸装置，并保证安全可靠；运料时切眼内不得有人员作业或逗留，出货时如有大块必须砸碎，运料和出货不得同时进行；
（4）、必须做到人货分流，刮板运输机道同人行道隔开，防止煤（矸）滑落伤人，人行道设扶手、梯子和信号。刮板运输机上齐挡煤板；
（5）、严格按设计抓煤层底板施工；不得留底煤；
（6）、巷道边缘采用光爆；
（7）、进行顶板离层监测，并进行锚索、锚杆拉力测试；
（8）、临时支护：
1、施工锚索或架棚前，首先将空顶处铺网，然后采用2根单体和木板梁将顶板撑住，单体必须打在硬底上；
2、巷道两帮片帮严重时，两帮必须打好超前穿楔，防止扣腿窝时片帮伤人；
3、架棚支护未结束前，严禁拆除临时支护；
4、顶板破碎时，铺双层金属网，防止顶煤脱落伤人；
实践应用效果
㈠、该技术措施的应用达到的技术指标：
（1）、有效地解决了顶板抽冒问题，在很大程度上减少了巷道恢复量；
（2）、提高了掘进速度和单进；
（3）、“一通三防”工作效果明显；有效地解决了正坡度上山掘进时切眼内瓦斯积聚现象，通过有效控制顶板抽漏，降低煤层发火隐患，为采煤工作面打好了基础；超前静压注水，降低煤层煤尘量；
（4）、节省了材料费、工资费；
（5）、保证了工期，稳定了接续，为高产高效奠定了基础；
（6）、有力于煤层超前高压及静压注水钻孔布置，水量外溢少，注水效果好，对掘进卸压治理冲击地压及防尘工作有帮助很大且不影响掘进进尺。
㈡、该技术措施对防治冲击地压工作的益处；
（1）、随着掘进，对巷道前进方向、两帮及顶板分别布置超前注水钻孔，由于负坡度向顶板施工钻孔，注水后水外溢量减少，超前注入煤体内水量增加，较大程度上松散煤岩体，降低了煤岩体的强度和冲击倾向性，使得冲击危险性降低；
（2）、对煤岩体的强度进行弱化后，使得应力高峰区向岩体深部转移，并降低应力集中程度；
（3）、采取注水的减冲解危措施后，使得掘进工作面压力降低，保护了已掘巷道；
（4）、经钻屑法多次效果检验后发现负坡度施工切眼并注水后，工作面卸压效果明显，为安全生产打好基础。
㈢、经济价值：与以往相比，减少巷道恢复量合计150米。
（1）、节省材料费；坑木77m？×520元/ m？=4万元
（2）、节省工资费：150m×400元/m=6万元
（3）、提前完工20天，多出煤炭2万余吨，增加掘进进尺80米；
创利润：2万吨×100元/吨=200万元（按100元/吨）
（4）、节省“一通三防”材料及工资费用6万元。
通过该项措施的实施共节省资金16余万元，创利润200余万元。
5、结束语
大倾角倾斜厚煤层底板切眼下山掘进施工技术，方法得当可行，可在行业内同等地质条件下参考推广应用。
作者简历
金荣光，男，生于1986年6月5日，2009年毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业，本科学历，助理工程师，现任龙煤鹤岗分公司富力煤矿综掘区技术员。
[关键词]大倾角 厚煤层 负坡度施工 锚网索支護
中图分类号：P483 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0384-01
1、 工程基本概况
龙煤集团鹤岗分公司富力煤矿-450南扩区11层位于井田南部，是我矿主采煤层，走向500余米，倾斜100米，煤层平均厚度9米，倾角31°，层理节理发育，根据冲击地压鉴定规定，临矿〔兴安矿〕本煤层发生过冲击地压，因此本区切眼施工过程中，严格按冲击地压煤层管理，进组施工前由矿压部门对该区域进行冲击危险性鉴定，制定专项防冲安全技术措施。以往掘送底板切眼是由机道开门后正向上山掘进，在施工中存在压力大、抽漏严重、施工难度大、发火隐患高，掘进速度慢、后期恢复量大、煤层注水效果差等问题，影响正常生产接续。这是困扰我矿掘进施工的一大难题。为解决以上问题，我们多次开技术工作会议专题研究这一课题，通过研究、分析、总结得出结论，上山巷道顶板由于受重力分力及下滑力作用，压力向工作面迎头和下方传递释放，从而导致上山施工出现的弊端。为此，我们一改以往底板切眼施工的工艺，决定在-450南扩区11层底板切眼采取下山负坡度施工，以克服正向施工带来的弊端，从而提高工作效率，保证采煤工作面接续的稳定。通过对该区进行实践验证，方法得当可行。
2、工程应用原理
根据矿山应力分布理论，上山掘进时，由于巷道顶板及前方受垂直应力和下滑力对煤层产生的作用，压力向自由空间传递释放，工作面掘进放炮产生震动后，造成迎头发生抽漏冒现象，有时抽漏至煤层顶板，处理难度相当大，危险性高，严重影响正常掘进，后期恢复量很大，延误工期，而且存在发火隐患。当时我们采用工作面打超前穿楔，制作人工假顶镶棚前进等方法，但施工困难，效果不明显。后来又采用注瑞米加固一号材料加固顶板，效果较好，但材料费剧增。始终未能从根本上解决抽漏问题。
针对这种情况， 我们多次进行技术分析论证，经过研究分析决定采用下山施工切眼。根据矿山压力与控制理论，下山掘进工作面，垂直应力和下滑力大部分作用在工作面前方煤体上，压力在前方煤体内传递，从而减小了巷道的压力，解决了抽冒问题。我们在施工时又采取先锚后架棚的主动联合支护方式（每米打3根锚索，锚到煤层顶板2米以上），有效地控制了巷道的顶板下沉。通过我们在-380南22层底板切眼和-450南扩区11层实践验证，下山施工底板切眼的技术性可靠，方法可行，效果显著。
3、 主要施工技术及安全要求：
㈠、主要技术规定
（1）、切眼设计长度100米，服务年限90天。巷道设计断面为矩形，净断面积为8.96㎡，净高2.8米，净宽3.2米；
（2）、切眼采用锚网索（杆）与单体工字钢棚联合支护，先锚网后备棚，锚网施工时顶板每排打3根锚索，间排距为1.0×1.0米，锚索选用∮17.8mm的7股钢绞线，长度8米。锚索铁托盘为500mm×100mm×50mm，网选用1.0×2.0米焊接钢筋网，锚索必须打至顶板岩石2米以上。锚索外露尺寸不得大于0.3米；
（3）、两帮各打2根锚杆，间排距1.0米×1.0米.锚杆选用2.5米左旋锚杆，每孔2个药卷。每根锚杆安装时使用气扳机紧牢；
（4）、备棚为一梁三柱，棚距1.0米/架，梁选用3.2米净口工字钢梁。单体使用3.15米长单体。所有单体必须达到初撑力并立在底板柱窝内麻面上，底软时要垫木鞋。所有单体必须拴牢防倒绳。采用备棚时，顶板破碎处棚距修改为0.6米或缩小棚距以提高支护强度；
（5）、锚网索巷道紧跟场子头，架棚支护不得滞后锚网2.0米，场子头往后4架棚不得缺少中心顶柱；
（6）、架棚时帮顶每隔0.5米刹一道，顶及两帮打好筋巴力，包全网，金属网逢环必联；
（7）、施工中严格按设计方位（正中心）、沿煤层底板施工。严禁留底煤，给棚时必须迎回山合适；
（8）、严格执行防冲击地压措施，对巷道前进方向、两帮及顶板分别打注水钻孔，并对煤体进行注水。软化顶板、降低粉尘、煤体卸压；
㈡、一般安全措施
（1）、每循环放炮后，必须在临时支护下进行先锚后架棚工作；
（2）、刮板运输机刮板间距加密为0.5米，刮板缺失必须及时补齐；
（3）、切眼内刮板运输机侧，每间隔10米设一道挡矸装置，并保证安全可靠；运料时切眼内不得有人员作业或逗留，出货时如有大块必须砸碎，运料和出货不得同时进行；
（4）、必须做到人货分流，刮板运输机道同人行道隔开，防止煤（矸）滑落伤人，人行道设扶手、梯子和信号。刮板运输机上齐挡煤板；
（5）、严格按设计抓煤层底板施工；不得留底煤；
（6）、巷道边缘采用光爆；
（7）、进行顶板离层监测，并进行锚索、锚杆拉力测试；
（8）、临时支护：
1、施工锚索或架棚前，首先将空顶处铺网，然后采用2根单体和木板梁将顶板撑住，单体必须打在硬底上；
2、巷道两帮片帮严重时，两帮必须打好超前穿楔，防止扣腿窝时片帮伤人；
3、架棚支护未结束前，严禁拆除临时支护；
4、顶板破碎时，铺双层金属网，防止顶煤脱落伤人；
实践应用效果
㈠、该技术措施的应用达到的技术指标：
（1）、有效地解决了顶板抽冒问题，在很大程度上减少了巷道恢复量；
（2）、提高了掘进速度和单进；
（3）、“一通三防”工作效果明显；有效地解决了正坡度上山掘进时切眼内瓦斯积聚现象，通过有效控制顶板抽漏，降低煤层发火隐患，为采煤工作面打好了基础；超前静压注水，降低煤层煤尘量；
（4）、节省了材料费、工资费；
（5）、保证了工期，稳定了接续，为高产高效奠定了基础；
（6）、有力于煤层超前高压及静压注水钻孔布置，水量外溢少，注水效果好，对掘进卸压治理冲击地压及防尘工作有帮助很大且不影响掘进进尺。
㈡、该技术措施对防治冲击地压工作的益处；
（1）、随着掘进，对巷道前进方向、两帮及顶板分别布置超前注水钻孔，由于负坡度向顶板施工钻孔，注水后水外溢量减少，超前注入煤体内水量增加，较大程度上松散煤岩体，降低了煤岩体的强度和冲击倾向性，使得冲击危险性降低；
（2）、对煤岩体的强度进行弱化后，使得应力高峰区向岩体深部转移，并降低应力集中程度；
（3）、采取注水的减冲解危措施后，使得掘进工作面压力降低，保护了已掘巷道；
（4）、经钻屑法多次效果检验后发现负坡度施工切眼并注水后，工作面卸压效果明显，为安全生产打好基础。
㈢、经济价值：与以往相比，减少巷道恢复量合计150米。
（1）、节省材料费；坑木77m？×520元/ m？=4万元
（2）、节省工资费：150m×400元/m=6万元
（3）、提前完工20天，多出煤炭2万余吨，增加掘进进尺80米；
创利润：2万吨×100元/吨=200万元（按100元/吨）
（4）、节省“一通三防”材料及工资费用6万元。
通过该项措施的实施共节省资金16余万元，创利润200余万元。
5、结束语
大倾角倾斜厚煤层底板切眼下山掘进施工技术，方法得当可行，可在行业内同等地质条件下参考推广应用。
作者简历
金荣光，男，生于1986年6月5日，2009年毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业，本科学历，助理工程师，现任龙煤鹤岗分公司富力煤矿综掘区技术员。