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摘要：复合顶板大断面，长走向巷道掘进会遇到较多的复杂地质构造，本文介绍了掘进机施工，分次切割、一次成巷，利用穿楔锚杆进行超前支护，快速掘进的施工方法。
关键词：复合顶板超前支护快速掘进
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：
1引言
在复合顶板情况下，施工大断面、长走向巷道必然会遇见多处复杂的地质构造带。因此，从地质概况、施工方法、劳动组织、技术改造及现场管理等方面入手，研究如何安全快速穿越地质构造带，对于尽可能的降低开掘成本，提高采面回采率，良好的经济效益具有深远意义。
2 地质概况
21161机巷工作面位于常村矿二水平二一采区西翼中部，该工作面设计为综采，其走向长度1545m，采长161m，距地表埋深540-680m，煤层厚度3.0~3.4m，倾角9～11°，煤的普氏系数f<1裂隙发育。该工作面设计净宽3.8m，净高3.2m，净断面12.16m2，施工宽度4.2m，施工高度3.4m，煤层松软、顶底板软、断面大，属典型“三软一大”沿空掘巷。
3 施工方法
21161机巷采用EBK-120掘进机掘进分次切割，一次成巷，掘进机后跟长运距650可缩胶带运输机兼作拉煤运料，用煤电钻和铁锤安装穿契锚杆。具体施工如下：首先用煤电钻和大锤安装好穿契锚杆后，在按照切割路线要求，切割至规定的循环进度及高度后，先敲帮问顶，最后进行架棚支护，每个搭接处卡缆螺丝必须用专用套管紧固螺栓，工作面后5架棚子卡缆螺丝，每班必须由专人用专用套管复紧螺帽。施工顺序，穿楔锚杆——机掘——敲帮问顶——按中心刷帮、挖柱窝——搭设工作台——载腿子——上梁——紧固——卡缆螺帽——调整棚子中心、迎退山、方向——刹帮背顶——检查架棚质量——复紧后5架卡缆锣帽。为保证两帮平整稳定减少刹帮工作量严禁旷帮。便于刹帮背顶，工作面保留200~300mm的空尺。
距地质构造带剩余10m时，开始采用架棚支护棚距500mm，进入地质破碎区域时，采用1米3架的密集棚子和穿楔锚杆支护，同时缩小循环进度，杜绝了冒顶事故的发生，待安全穿过该段区域后才恢复锚网锚索联合支护。
4 采用穿楔锚杆进行超前支护
为了满足将来采面运输及设备安装需要，将巷道坡度控制在7~10°范围内。因此，为了有效控制顶板，防止破碎岩石及逐渐增厚的护顶煤冒落，采用管缝锚杆穿楔技术加强顶板支护。具体操作如下：
（1）每班开工前必须打设穿楔锚杆，要求穿楔锚杆平行于巷道中心，且与掘進方向夹角为10~20°，间距可根据顶板破碎程度现场决定控制在200~400mm范围内，材料使用不低于1.5m长的管缝锚杆。
（2）进入地质破碎带时，每架两架密集棚子，打设一次穿楔锚杆，使其重叠500mm以上，逐次循环作业。避免了冒顶、片帮事故的发生。
在过地质破碎带施工中，采取穿楔锚杆超前支护技术，有效保证了施工进度，降低了材料消耗，基本杜绝了冒顶、片帮事故，在本月生产中，冒顶、片帮事故率在5%以下，且冒落高度基本不超过200mm。不但提高了工程质量，而且实现了安全生产。
5 技术革新
（1）由于巷道局部煤层薄，掘进机在切割岩石时，震动较为剧烈，造成回转台上的照明灯容易脱落，且经常发生“烧泡”现象，平均每月更换照明灯五 次，灯炮和灯座更换频繁，不能正常使用，我们将照明灯从回转台移到机身上，减少了震动；又在照明灯的供电回路中添加了一个二极管，将照明电压由三十六伏降到二十八伏，且在掘进机机身上安装一个氖气灯，既满足了施工照明需要，又杜绝了“烧泡”现象，降低了设备损耗。
（2）掘进机出岩石渣时，由于岩石硬度较大的物理特性，部分碎岩石渣随掘进机溜子刮板从机尾进入溜子底槽发生卡溜现象，我队检修人员一方面积极联系厂家，一方面根据现有技术条件改造了龙门处的挡煤板和溜子机尾处的分链器及挡煤板，充分保证了过构造期间的工作进度，从一定程度上减轻了掘进机的溜子运转负荷。
（3）切割工艺改进
由于巷道属“三软一大”沿空掘巷又处于地质破碎带、压力大，两帮易片帮，因地制宜改进了切割工艺，很大程度的减轻了顶板掉渣和旷帮，确保巷道成型同时也减轻了职工的劳动强度，提高了劳动效率。
①为了减少顶板暴露时间，采用将迎头煤壁分两次切割的方法，先切割工作面三分之一的宽度，后切割工作面剩余的三分之二宽度，最后刷周边柱窝并及时进行支护。
②过破碎带时，必须采取对顶板进行超前支护预先护顶的措施。即在掘进机切割落煤前，首先在迎头距顶板200m处，打超前穿楔锚杆，提前控制顶板后再切割落煤。
架棚巷道切割落煤时，先将两帮棚腿位置及迎头下部割出来，将迎头中、上部进行预留，架棚时可以用手镐将棚梁位置刷出。为了加快进度，可以一次将棚腿架好割够两棚位置，棚梁先割一架，待架好一棚后，在切割第二架的棚梁并进行支护。
③倾斜巷道施工时，先切割下帮，后切割上帮，先底后顶，最后刷周边上角收尾，并及时进行支护。
6 效果
（1）减少了成本投入，巷道施工累计较少材料投入23.23万元。
（2）实现了安全生产，巷道施工过程中没有发生严重的冒顶事故。
（3）实现了快速掘进，单头月进度达到420米，实现安全、快速、高效掘进。
作者简介：高新刚，男，1984.09-，山西临汾人，中国矿业大学本科毕业，助理工程师，潞安环能股份公司常村煤矿工程科从事技术管理工作。
关键词：复合顶板超前支护快速掘进
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：
1引言
在复合顶板情况下，施工大断面、长走向巷道必然会遇见多处复杂的地质构造带。因此，从地质概况、施工方法、劳动组织、技术改造及现场管理等方面入手，研究如何安全快速穿越地质构造带，对于尽可能的降低开掘成本，提高采面回采率，良好的经济效益具有深远意义。
2 地质概况
21161机巷工作面位于常村矿二水平二一采区西翼中部，该工作面设计为综采，其走向长度1545m，采长161m，距地表埋深540-680m，煤层厚度3.0~3.4m，倾角9～11°，煤的普氏系数f<1裂隙发育。该工作面设计净宽3.8m，净高3.2m，净断面12.16m2，施工宽度4.2m，施工高度3.4m，煤层松软、顶底板软、断面大，属典型“三软一大”沿空掘巷。
3 施工方法
21161机巷采用EBK-120掘进机掘进分次切割，一次成巷，掘进机后跟长运距650可缩胶带运输机兼作拉煤运料，用煤电钻和铁锤安装穿契锚杆。具体施工如下：首先用煤电钻和大锤安装好穿契锚杆后，在按照切割路线要求，切割至规定的循环进度及高度后，先敲帮问顶，最后进行架棚支护，每个搭接处卡缆螺丝必须用专用套管紧固螺栓，工作面后5架棚子卡缆螺丝，每班必须由专人用专用套管复紧螺帽。施工顺序，穿楔锚杆——机掘——敲帮问顶——按中心刷帮、挖柱窝——搭设工作台——载腿子——上梁——紧固——卡缆螺帽——调整棚子中心、迎退山、方向——刹帮背顶——检查架棚质量——复紧后5架卡缆锣帽。为保证两帮平整稳定减少刹帮工作量严禁旷帮。便于刹帮背顶，工作面保留200~300mm的空尺。
距地质构造带剩余10m时，开始采用架棚支护棚距500mm，进入地质破碎区域时，采用1米3架的密集棚子和穿楔锚杆支护，同时缩小循环进度，杜绝了冒顶事故的发生，待安全穿过该段区域后才恢复锚网锚索联合支护。
4 采用穿楔锚杆进行超前支护
为了满足将来采面运输及设备安装需要，将巷道坡度控制在7~10°范围内。因此，为了有效控制顶板，防止破碎岩石及逐渐增厚的护顶煤冒落，采用管缝锚杆穿楔技术加强顶板支护。具体操作如下：
（1）每班开工前必须打设穿楔锚杆，要求穿楔锚杆平行于巷道中心，且与掘進方向夹角为10~20°，间距可根据顶板破碎程度现场决定控制在200~400mm范围内，材料使用不低于1.5m长的管缝锚杆。
（2）进入地质破碎带时，每架两架密集棚子，打设一次穿楔锚杆，使其重叠500mm以上，逐次循环作业。避免了冒顶、片帮事故的发生。
在过地质破碎带施工中，采取穿楔锚杆超前支护技术，有效保证了施工进度，降低了材料消耗，基本杜绝了冒顶、片帮事故，在本月生产中，冒顶、片帮事故率在5%以下，且冒落高度基本不超过200mm。不但提高了工程质量，而且实现了安全生产。
5 技术革新
（1）由于巷道局部煤层薄，掘进机在切割岩石时，震动较为剧烈，造成回转台上的照明灯容易脱落，且经常发生“烧泡”现象，平均每月更换照明灯五 次，灯炮和灯座更换频繁，不能正常使用，我们将照明灯从回转台移到机身上，减少了震动；又在照明灯的供电回路中添加了一个二极管，将照明电压由三十六伏降到二十八伏，且在掘进机机身上安装一个氖气灯，既满足了施工照明需要，又杜绝了“烧泡”现象，降低了设备损耗。
（2）掘进机出岩石渣时，由于岩石硬度较大的物理特性，部分碎岩石渣随掘进机溜子刮板从机尾进入溜子底槽发生卡溜现象，我队检修人员一方面积极联系厂家，一方面根据现有技术条件改造了龙门处的挡煤板和溜子机尾处的分链器及挡煤板，充分保证了过构造期间的工作进度，从一定程度上减轻了掘进机的溜子运转负荷。
（3）切割工艺改进
由于巷道属“三软一大”沿空掘巷又处于地质破碎带、压力大，两帮易片帮，因地制宜改进了切割工艺，很大程度的减轻了顶板掉渣和旷帮，确保巷道成型同时也减轻了职工的劳动强度，提高了劳动效率。
①为了减少顶板暴露时间，采用将迎头煤壁分两次切割的方法，先切割工作面三分之一的宽度，后切割工作面剩余的三分之二宽度，最后刷周边柱窝并及时进行支护。
②过破碎带时，必须采取对顶板进行超前支护预先护顶的措施。即在掘进机切割落煤前，首先在迎头距顶板200m处，打超前穿楔锚杆，提前控制顶板后再切割落煤。
架棚巷道切割落煤时，先将两帮棚腿位置及迎头下部割出来，将迎头中、上部进行预留，架棚时可以用手镐将棚梁位置刷出。为了加快进度，可以一次将棚腿架好割够两棚位置，棚梁先割一架，待架好一棚后，在切割第二架的棚梁并进行支护。
③倾斜巷道施工时，先切割下帮，后切割上帮，先底后顶，最后刷周边上角收尾，并及时进行支护。
6 效果
（1）减少了成本投入，巷道施工累计较少材料投入23.23万元。
（2）实现了安全生产，巷道施工过程中没有发生严重的冒顶事故。
（3）实现了快速掘进，单头月进度达到420米，实现安全、快速、高效掘进。
作者简介：高新刚，男，1984.09-，山西临汾人，中国矿业大学本科毕业，助理工程师，潞安环能股份公司常村煤矿工程科从事技术管理工作。