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[摘 要]简述了锚、网、架棚联合支护技术在姚桥煤矿8501综放面回风顺槽掘进中的支护特点，介绍了联合支护施工工艺流程，质量要求。采用锚、网、架棚联合支护技术，提高了巷道的支护效果，降低了支护成本，保证了矿井安全生产。
[关键词]锚杆；锚架；支护；工艺流程
中图分类号：TD822 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0393-02
1.概况
8501综采放顶煤工作面位于山东省微山县昭阳湖下，新东四采区上部，8501工作面的正上方是7502、7503工作面采空区，北为东六采区上山，南为新东四采区上山，（工作面东西两侧为7501采空区和8503采空区）。地面标高为+32.14m～+32.58m，工作面标高为-237.4m～-303.1m，工作面走向水平长度为1260.9m，工作面倾向水平长度为180m， 8#煤层厚度1.7～4.5m，平均厚度4.0m，工作面煤层倾角1°～19°，平均倾角5°。工作面斜面积为228058.7m2，8#煤工业储量1.42Mt，回采煤量为1.069Mt，回采率为85%。工作面内共有大小正断层11条，其中对回采影响较大的断层有2条，即f612∠60°H=2.2m，f614∠45°H=3.4m。工作面为宽缓向斜构造，北翼倾角较小，南翼倾角较大。工作面无岩浆岩侵入。
8501工作面上方为7502 、7503工作面采空区，由于7502、7503工作面所采的7#煤层为“向斜构造” 导致7502、7503工作面回采完后，形成低洼积水区，预计积水量为170000 m3，积水深为12m，对8501工作面材料道掘进带来很大水灾威胁，对溜子道掘进影响不大。工作面回采时预计正常涌水量为5 m3/h，最大涌水量为10 m3/h，对工作面回采影响不大。
掘进8501顺槽是为了满足8501综放工作面生产所需的运料、通风、行人、管线敷设、设备布置需要。该回风顺槽设计长度为1540米，巷道施工时按梯形断面掘进，巷道断面：S（毛）=宽（毛）×高（毛）=5.0m×3.1m=15.5m2； S（净）= 宽（净）×高（净）=4.4m×2.8m=12.32m2。
2.支护方式
2.1 临时支护
锚架联合支护临时支护形式采用3根3.0m长2寸镀锌钢管、通过专用吊环基于棚梁的悬臂式前探梁。锚架联合支护前探梁的使用方法和操作顺序为：掘进机切割完毕→敲帮问顶→铺设顶网片、开始联网→将前面限位吊环连同前探梁挪到第一棚棚梁上，将后面吊环挪到第三棚棚梁上，通过滑动前移前探梁，转动螺旋杆并旋转将网片支撑到顶板上→以同样的方式前移其余两根前探梁→最后进行正常的锚顶、锚帮支护作业。
由于该临时支护形式对顶板的初撑力较小，因此在设好临时支护进行锚顶支护作业时，所有作业人员应处于已有的永久支护下作业，不得滞留于空顶区和设好的临时支护下。
作业现场备用三根轻型水单体，并配备规格为1000×200×50mm3的实木托梁3根，水单体水源采用作业现场高压水；对敲帮问顶不能处理掉的危岩或顶板破碎有掉顶危险的情况，采用戴帽轻型水单体配合实木托梁进行临时支护。
轻型水单体距迎头不得超过60m。
巷道循环进尺为1.0m，最大空顶距为1.4m，最小空顶距为0.4m。
2.2 永久支护
8501回风顺槽（7煤与8煤层间距小于6m时）采用锚架联合支护。并根据顶板煤厚和层间距情况选取 1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m等不同长度的锚杆进行支护，间排距确定为900×1000mm，每个顶锚杆使用一根MSCK/23/60树脂锚固剂。帮锚杆采用Φ=20×2000mm的螺纹钢锚杆，间排距为1200×1000mm，每个帮锚杆一根MSCK/23/60树脂锚固剂。架棚棚梁长为：3900mm，棚腿长为：3000mm；材料为11#工字钢。
2.3 锚固剂的使用
8501回风顺槽使用每个顶锚杆使用一根MSCK/23/60树脂锚固剂，每个帮锚杆一根MSCK/23/60树脂锚固剂。
3.综掘巷道施工工艺流程
接班进行全面安全隐患排查、处理工作→→验收工程质量→→扫底切割→→敲帮问顶→→上顶网、联网→→前移临时支护→→施工定位顶锚杆眼→→安装定位锚杆→→从巷道中间向两帮依次施工→→进行两帮锚网支护→→挖腿窝、栽腿子→→上梁、腰帮接顶→→利用风动工具或力矩扳手紧固锚杆螺母→→预紧力及工程质量验收→→整改、达标→→交接班。
8501回风顺槽掘进期间，锚、网、架棚联合支护如图所示。
3.1 掘进机切割工艺流程
3.1.1 掏槽切割
掏槽位置位于工作面左下部，開始时掘进机紧靠下帮行走，切割头空载运转逐步靠近煤壁，待切割头切入工作面煤壁一定深度（一般400--500mm）后，落下掘进机铲板和稳定器，完成掏槽作业。
3.1.2 横向切割
切割头从工作面右下角掏槽位置向左摆动，开掘横槽，增加自由面。
3.1.3 跨距切割
切割头右摆横槽开掘到位后，向上抬高切割头（一般每次抬高400-500mm），完成跨距切割。
3.1.4 全断面切割
重复进行横向切割和跨距切割，使巷道左帮达到预定的宽度和高度。
3.1.5 切割路线
选择从巷道中间进刀掏窝槽，从中向左由底向顶依次进行切割，巷道左半部切割完成后，从中向右由底向顶依次进行切割，巷道右半部切割完成后，刷帮使巷道成形。
3.2 锚杆（索）施工工艺流程
3.2.1 施工顶锚杆
定孔位→使用MQT-120气动锚杆钻机打锚杆眼→退出钻杆→按作业规程规定的锚固剂型号、数量用锚杆机缓缓送入孔内→安装连接件，把连接件尾端与钻机连接好→缓开气腿阀门，将锚固剂顶至孔底→开机搅拌8-15秒→停止搅拌保持推力60秒钟→启动锚杆机将锚杆螺母紧至规定预紧力→紧固顶锚杆→用力矩扳手紧固锚杆至规定扭矩值。 3.2.2 施工帮锚杆
定孔位→使用ZQS-50/2.5S风煤钻打锚杆眼→退出钻杆→按作业规程规定的锚固剂型号、数量，风煤钻将其缓缓送入孔内→缓开风煤钻阀门，将锚固剂顶至孔底→开机搅拌8-15秒→停止搅拌保持推力60秒钟→用力矩扳手紧固锚杆至规定扭矩值。
4.质量要求
4.1 掘进机切割要求
⑴巷道由底板向顶板依次切割，要注意避免出现大煤块，以免影响装载系统的正常作业。
⑵掘进机作业时，切割臂不得处于极限位置，应向内回摆150～200mm。
⑶巷道施工如遇到不能进行经济切割的岩石时，应退出掘进机，用其它方法施工，届时另补措施。
4.2 锚杆孔施工要求
⑴钻孔前，应根据设计要求确定孔位，做好標记。
⑵锚杆间排距允许偏差为±50mm。
⑶锚杆角度允许偏差为±10°。
⑷锚杆孔深度误差0～+40mm。
⑸施工锚杆孔所用的钻杆长度不得大于所用锚杆的长度。锚杆必须推到孔底，螺母外锚杆丝扣长度应在20mm～40mm之间。安装前探梁的顶部锚杆螺母丝扣外露宜在20mm～40mm，便于安装前探梁吊环。前探梁吊环使用螺母厚度不得低于20mm，安装时必须上满丝。螺母不得加封板，且螺母必须穿透吊环环状钢箍体满焊而成，确保焊接强度和质量。
⑹锚杆孔内的煤粉必须吹干净，不得有积水。
⑺由于煤帮锚杆孔容易积水，帮锚杆孔可采用干打外喷方式施工，但必须确保外喷降尘效果。
其中心孔径略大于锚杆直径1～2mm。螺母扭矩按锚杆直径分，Φ=20mm，顶、帮锚杆锚固力≧64KN， 顶、帮锚杆扭矩≧150N·m。
4.3 锚固剂要求
选用正规厂家生产的MSCK/23/60型号的树脂锚固剂，锚固剂必须经过试验合格后方可使用，不得混用不同生产厂家的锚固剂，不得使用过期的锚固剂。锚固剂的使用必须严格按锚固剂的使用说明书进行。
5.结语
姚桥煤矿在巷道掘进中不断进行实践探索，证明采用锚、网、架棚联合支护技术不仅保证了下分层巷道支护要求，提高了支护质量，而且降低了危害程度，降低了支护成本，保证了安全生产，具有明显的经济效益。
作者简介
王观强（1980.05），男，江苏沛县人，大学（采矿工程），助理工程师；工作单位：上海能源大屯股份有限责任公司姚桥煤矿掘进九队；研究方向：煤矿掘进管理。
[关键词]锚杆；锚架；支护；工艺流程
中图分类号：TD822 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0393-02
1.概况
8501综采放顶煤工作面位于山东省微山县昭阳湖下，新东四采区上部，8501工作面的正上方是7502、7503工作面采空区，北为东六采区上山，南为新东四采区上山，（工作面东西两侧为7501采空区和8503采空区）。地面标高为+32.14m～+32.58m，工作面标高为-237.4m～-303.1m，工作面走向水平长度为1260.9m，工作面倾向水平长度为180m， 8#煤层厚度1.7～4.5m，平均厚度4.0m，工作面煤层倾角1°～19°，平均倾角5°。工作面斜面积为228058.7m2，8#煤工业储量1.42Mt，回采煤量为1.069Mt，回采率为85%。工作面内共有大小正断层11条，其中对回采影响较大的断层有2条，即f612∠60°H=2.2m，f614∠45°H=3.4m。工作面为宽缓向斜构造，北翼倾角较小，南翼倾角较大。工作面无岩浆岩侵入。
8501工作面上方为7502 、7503工作面采空区，由于7502、7503工作面所采的7#煤层为“向斜构造” 导致7502、7503工作面回采完后，形成低洼积水区，预计积水量为170000 m3，积水深为12m，对8501工作面材料道掘进带来很大水灾威胁，对溜子道掘进影响不大。工作面回采时预计正常涌水量为5 m3/h，最大涌水量为10 m3/h，对工作面回采影响不大。
掘进8501顺槽是为了满足8501综放工作面生产所需的运料、通风、行人、管线敷设、设备布置需要。该回风顺槽设计长度为1540米，巷道施工时按梯形断面掘进，巷道断面：S（毛）=宽（毛）×高（毛）=5.0m×3.1m=15.5m2； S（净）= 宽（净）×高（净）=4.4m×2.8m=12.32m2。
2.支护方式
2.1 临时支护
锚架联合支护临时支护形式采用3根3.0m长2寸镀锌钢管、通过专用吊环基于棚梁的悬臂式前探梁。锚架联合支护前探梁的使用方法和操作顺序为：掘进机切割完毕→敲帮问顶→铺设顶网片、开始联网→将前面限位吊环连同前探梁挪到第一棚棚梁上，将后面吊环挪到第三棚棚梁上，通过滑动前移前探梁，转动螺旋杆并旋转将网片支撑到顶板上→以同样的方式前移其余两根前探梁→最后进行正常的锚顶、锚帮支护作业。
由于该临时支护形式对顶板的初撑力较小，因此在设好临时支护进行锚顶支护作业时，所有作业人员应处于已有的永久支护下作业，不得滞留于空顶区和设好的临时支护下。
作业现场备用三根轻型水单体，并配备规格为1000×200×50mm3的实木托梁3根，水单体水源采用作业现场高压水；对敲帮问顶不能处理掉的危岩或顶板破碎有掉顶危险的情况，采用戴帽轻型水单体配合实木托梁进行临时支护。
轻型水单体距迎头不得超过60m。
巷道循环进尺为1.0m，最大空顶距为1.4m，最小空顶距为0.4m。
2.2 永久支护
8501回风顺槽（7煤与8煤层间距小于6m时）采用锚架联合支护。并根据顶板煤厚和层间距情况选取 1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m等不同长度的锚杆进行支护，间排距确定为900×1000mm，每个顶锚杆使用一根MSCK/23/60树脂锚固剂。帮锚杆采用Φ=20×2000mm的螺纹钢锚杆，间排距为1200×1000mm，每个帮锚杆一根MSCK/23/60树脂锚固剂。架棚棚梁长为：3900mm，棚腿长为：3000mm；材料为11#工字钢。
2.3 锚固剂的使用
8501回风顺槽使用每个顶锚杆使用一根MSCK/23/60树脂锚固剂，每个帮锚杆一根MSCK/23/60树脂锚固剂。
3.综掘巷道施工工艺流程
接班进行全面安全隐患排查、处理工作→→验收工程质量→→扫底切割→→敲帮问顶→→上顶网、联网→→前移临时支护→→施工定位顶锚杆眼→→安装定位锚杆→→从巷道中间向两帮依次施工→→进行两帮锚网支护→→挖腿窝、栽腿子→→上梁、腰帮接顶→→利用风动工具或力矩扳手紧固锚杆螺母→→预紧力及工程质量验收→→整改、达标→→交接班。
8501回风顺槽掘进期间，锚、网、架棚联合支护如图所示。
3.1 掘进机切割工艺流程
3.1.1 掏槽切割
掏槽位置位于工作面左下部，開始时掘进机紧靠下帮行走，切割头空载运转逐步靠近煤壁，待切割头切入工作面煤壁一定深度（一般400--500mm）后，落下掘进机铲板和稳定器，完成掏槽作业。
3.1.2 横向切割
切割头从工作面右下角掏槽位置向左摆动，开掘横槽，增加自由面。
3.1.3 跨距切割
切割头右摆横槽开掘到位后，向上抬高切割头（一般每次抬高400-500mm），完成跨距切割。
3.1.4 全断面切割
重复进行横向切割和跨距切割，使巷道左帮达到预定的宽度和高度。
3.1.5 切割路线
选择从巷道中间进刀掏窝槽，从中向左由底向顶依次进行切割，巷道左半部切割完成后，从中向右由底向顶依次进行切割，巷道右半部切割完成后，刷帮使巷道成形。
3.2 锚杆（索）施工工艺流程
3.2.1 施工顶锚杆
定孔位→使用MQT-120气动锚杆钻机打锚杆眼→退出钻杆→按作业规程规定的锚固剂型号、数量用锚杆机缓缓送入孔内→安装连接件，把连接件尾端与钻机连接好→缓开气腿阀门，将锚固剂顶至孔底→开机搅拌8-15秒→停止搅拌保持推力60秒钟→启动锚杆机将锚杆螺母紧至规定预紧力→紧固顶锚杆→用力矩扳手紧固锚杆至规定扭矩值。 3.2.2 施工帮锚杆
定孔位→使用ZQS-50/2.5S风煤钻打锚杆眼→退出钻杆→按作业规程规定的锚固剂型号、数量，风煤钻将其缓缓送入孔内→缓开风煤钻阀门，将锚固剂顶至孔底→开机搅拌8-15秒→停止搅拌保持推力60秒钟→用力矩扳手紧固锚杆至规定扭矩值。
4.质量要求
4.1 掘进机切割要求
⑴巷道由底板向顶板依次切割，要注意避免出现大煤块，以免影响装载系统的正常作业。
⑵掘进机作业时，切割臂不得处于极限位置，应向内回摆150～200mm。
⑶巷道施工如遇到不能进行经济切割的岩石时，应退出掘进机，用其它方法施工，届时另补措施。
4.2 锚杆孔施工要求
⑴钻孔前，应根据设计要求确定孔位，做好標记。
⑵锚杆间排距允许偏差为±50mm。
⑶锚杆角度允许偏差为±10°。
⑷锚杆孔深度误差0～+40mm。
⑸施工锚杆孔所用的钻杆长度不得大于所用锚杆的长度。锚杆必须推到孔底，螺母外锚杆丝扣长度应在20mm～40mm之间。安装前探梁的顶部锚杆螺母丝扣外露宜在20mm～40mm，便于安装前探梁吊环。前探梁吊环使用螺母厚度不得低于20mm，安装时必须上满丝。螺母不得加封板，且螺母必须穿透吊环环状钢箍体满焊而成，确保焊接强度和质量。
⑹锚杆孔内的煤粉必须吹干净，不得有积水。
⑺由于煤帮锚杆孔容易积水，帮锚杆孔可采用干打外喷方式施工，但必须确保外喷降尘效果。
其中心孔径略大于锚杆直径1～2mm。螺母扭矩按锚杆直径分，Φ=20mm，顶、帮锚杆锚固力≧64KN， 顶、帮锚杆扭矩≧150N·m。
4.3 锚固剂要求
选用正规厂家生产的MSCK/23/60型号的树脂锚固剂，锚固剂必须经过试验合格后方可使用，不得混用不同生产厂家的锚固剂，不得使用过期的锚固剂。锚固剂的使用必须严格按锚固剂的使用说明书进行。
5.结语
姚桥煤矿在巷道掘进中不断进行实践探索，证明采用锚、网、架棚联合支护技术不仅保证了下分层巷道支护要求，提高了支护质量，而且降低了危害程度，降低了支护成本，保证了安全生产，具有明显的经济效益。
作者简介
王观强（1980.05），男，江苏沛县人，大学（采矿工程），助理工程师；工作单位：上海能源大屯股份有限责任公司姚桥煤矿掘进九队；研究方向：煤矿掘进管理。