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[摘 要]我矿12021综采工作面回采至收作位置，为确保工作面综采设备的顺利拆除、打运，工作面需刷扩煤壁。本文通过支护参数、施工工艺、经济技术分析比较，采用锚梁网支护刷面代替传统架棚支护刷面方式，能有效保证切眼围岩的稳定性，经济、安全效益显著。
[关键词]刷扩；工字钢棚；锚梁网；技术经济分析比较
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0048-01
1 工作面概况
我矿12021综采工作面总体形态为一单斜构造。煤（岩）层倾角平均30°，直接顶均厚14.2米，灰色，粉粒结构，含泥岩及炭质泥岩薄层夹矸，层理发育，伪顶均厚0.57m，灰黑、黑色炭质粉砂岩和薄层状炭质泥岩。直接底为厚层状粉砂岩。收作位置处工作面面长176米，无断层及异常区等地质构造。刷扩后净断面：宽×高=3400×3000mm。
2 支护参数
2.1 工字钢棚支护方式
①支护方式为：在架头沿走向架3.6m长矿用11#工字钢，棚距为750mm，煤壁侧架设3.2m工字钢棚腿，在走向棚下用3.4m长π型钢挑两排倾向挑棚，挑棚用DZ-35单体，一梁四柱。
②棚腿向煤壁扎脚为76-80°，不得出现淋肩、吊斜等现象。
③棚梁、棚腿使用拉条锁棚，1根拉条锁3棚，另加撑木固定。拉条使用：顶梁1排拉条，距煤帮1.0m；帮腿1排拉条，距离肩窝1.0m。拉条要求平齐、成线。撑木使用：撑木长度为740mm；棚腿之间每棚档2根撑木，棚梁之间每棚档3根撑木；撑木档距均匀，现场可根据梁、腿吊斜情况适当调整撑木间距。
④使用10#金属网和唐柴棍将帮、顶背严过实。金属网搭接200mm，网扣间距200mm，采用双股14#铁丝拧紧；塘柴棍规格为￠50×1000（或800）mm，间距300mm，误差不超过±100mm。
2.2 锚梁网支护参数
2.2.1 顶部支护方式为：
①高强度锚杆+钢带+金属网和锚索+垫板联合支护+两排倾向挑棚。
②5根高强锚杆配合1根M型钢带，锚杆间距800mm，M型钢带走向布置，排距800mm；锚索间排距1600×800mm。
③每根锚杆用2根Z2360型树脂锚固剂锚固，每根锚索用3根Z2360型树脂锚固剂锚固，每根锚索使用一块300×300×10mm铁垫板。
④挑棚沿倾向布置，挑棚棚梁使用3.4mπ型钢，棚腿使用3.5m单体，一梁四柱，挑棚内侧间距2500mm。
⑤顶板表面铺设一层10#菱形金属网（3700×1000mm），金属网过肩窝，相邻两块金属网相互搭接200mm，并用双股16#铁丝扎实，网扣间距不大于200mm。
2.2.2 帮部支护方式为：
①普通锚杆+钢筋梯子梁+金属网联合支护。
②3根普通锚杆配合一根钢筋梯子梁，锚杆间距800mm，钢筋梯子梁垂直顶底板布置，排距800mm；最上部锚杆离顶板200mm；距底板400mm布置一排倾向钢筋梯子梁。
③每根锚杆用1卷Z2360型树脂锚固剂锚固。
④用10#菱形金属网（3000×1000mm）紧贴巷帮从上至下铺设到底。相邻两块网相互搭接200mm，并用双股16#铁丝扎实，网扣间距不大于200mm。
3 施工工艺
该工作面收作刷扩时利用人工风镐刷扩掘进，全断面一次成巷，利用工作面的刮板输送机出煤，循环进尺1.6m，每班多循环作业；顶部使用风动锚杆钻机打眼和安装锚杆、锚索、搅拌树脂药卷，配备￠19mm六棱钻杆和￠28mm钻头，两帮使用风钻打眼，顶板锚杆、锚索紧跟迎头施工，施工锚杆过程中，必须使用戴帽点柱进行临时支护。
因切眼一次成巷，巷道断面较大，因此每一掘进循环，先施工距支架最近处锚杆，再依次施工其余锚杆，后施工帮部锚杆；其施工工艺：打锚杆孔→组装锚杆→铺设金属网→架钢筋梯子梁→紧固螺母等。一排锚杆施工完毕，施工锚索，之后方可进入下一循环作业。顶部锚杆的施工，要严格控制孔深及树脂搅拌时间，并做到二次紧固螺母，保证锚固力及初锚力，以便及时有效地支护顶板；帮部锚杆施工，可滞后顶部锚杆，但不得超过2排。
锚索的施工主要分为钻孔、安装锚索、涨拉几个主要工序。施工锚索孔与施工锚杆孔相似，采用￠19mm六棱钻杆和￠28mm钻头钻孔，每钻进1.2m接一钻杆，直至设计锚索深度；在施工好的锚索孔中放入3根Z2360型快速树脂药卷，采用钢绞线缓慢地将树脂药卷送入眼底，利用搅拌连接器将钢绞线与锚杆机连接起来，开动锚杆机，边搅拌边推进，直至将钢绞线送入眼底。搅拌时间为40s，等待搅拌结束后，扶稳钻机并保持约3min，然后卸下钻机。锚索孔树脂搅拌结束30min至1h内，安装锚索托板、锚具，挂上千斤顶，开动油泵涨拉，使其达到设计预紧力120KN，停止涨拉，拆掉千斤顶，锚索施工完毕。
4 支护方式经济比较
两种支护方式使用材料中金属网、Л型钢、单体、铁鞋等型号与数量相同，仅对使用不同材料的价格进行经济比较，通过材料费计算：工字钢棚支护较锚梁网支护所需材料费多：193330—182249=68193元
5 支护方式技术比较
5.1 可行性比较
锚梁网为主动支护，从顶板岩性分析，工作面无伪顶，直接顶均厚7米，岩性为粉细砂岩，少见裂隙采用锚梁网支护方式可行。
工字钢棚为被动支护，适应于完整的砂岩顶板和破碎的其他岩性顶板。
两种支护方式从技术层面都具备可行性。
5.2 优缺点比较
5.2.1 锚梁网相对工字钢棚支护方式优点：
①支护材料相对工字钢棚较轻，能够减轻劳动强度。
②帮部不需要栽腿根，不需要挖腿窝，能够减轻劳动强度。
③施工速度較架棚快。
④为主动支护，大大减少了刷扩巷道周边围岩离层、裂变、松动下沉的现象。
⑤撤除支架时，无须对顶板进行再次支护，省略二次支护环节。而工字钢棚一头搭在支架前梁上，邻架支架撤除后须在工字钢棚梁下架设木垛进行二次支护，浪费坑木较多，安全隐患较大。
5.2.2 锚梁网相对工字钢棚支护方式缺点：
①需要领取锚索机、涨拉仪、风钻、搅拌器、钻杆、连接套等工具。
②若锚固力、预紧力达不到要求，不能起到较好支护效果，可能导致顶板离层现象，给安全带来隐患。
③采煤队对锚梁网支护操作陌生，需要加强学习与管理。
6 结语
综合分析比较两种支护方式的可行性，经济技术上的优缺点，该工作面刷扩选用锚梁网支护方式，省去材料费68193元，锚梁网支护简单，且支护效果好，提高了工效，同时，为支架的回撤提供了快捷安全的通道，具有广泛推广的应用价值。
[关键词]刷扩；工字钢棚；锚梁网；技术经济分析比较
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0048-01
1 工作面概况
我矿12021综采工作面总体形态为一单斜构造。煤（岩）层倾角平均30°，直接顶均厚14.2米，灰色，粉粒结构，含泥岩及炭质泥岩薄层夹矸，层理发育，伪顶均厚0.57m，灰黑、黑色炭质粉砂岩和薄层状炭质泥岩。直接底为厚层状粉砂岩。收作位置处工作面面长176米，无断层及异常区等地质构造。刷扩后净断面：宽×高=3400×3000mm。
2 支护参数
2.1 工字钢棚支护方式
①支护方式为：在架头沿走向架3.6m长矿用11#工字钢，棚距为750mm，煤壁侧架设3.2m工字钢棚腿，在走向棚下用3.4m长π型钢挑两排倾向挑棚，挑棚用DZ-35单体，一梁四柱。
②棚腿向煤壁扎脚为76-80°，不得出现淋肩、吊斜等现象。
③棚梁、棚腿使用拉条锁棚，1根拉条锁3棚，另加撑木固定。拉条使用：顶梁1排拉条，距煤帮1.0m；帮腿1排拉条，距离肩窝1.0m。拉条要求平齐、成线。撑木使用：撑木长度为740mm；棚腿之间每棚档2根撑木，棚梁之间每棚档3根撑木；撑木档距均匀，现场可根据梁、腿吊斜情况适当调整撑木间距。
④使用10#金属网和唐柴棍将帮、顶背严过实。金属网搭接200mm，网扣间距200mm，采用双股14#铁丝拧紧；塘柴棍规格为￠50×1000（或800）mm，间距300mm，误差不超过±100mm。
2.2 锚梁网支护参数
2.2.1 顶部支护方式为：
①高强度锚杆+钢带+金属网和锚索+垫板联合支护+两排倾向挑棚。
②5根高强锚杆配合1根M型钢带，锚杆间距800mm，M型钢带走向布置，排距800mm；锚索间排距1600×800mm。
③每根锚杆用2根Z2360型树脂锚固剂锚固，每根锚索用3根Z2360型树脂锚固剂锚固，每根锚索使用一块300×300×10mm铁垫板。
④挑棚沿倾向布置，挑棚棚梁使用3.4mπ型钢，棚腿使用3.5m单体，一梁四柱，挑棚内侧间距2500mm。
⑤顶板表面铺设一层10#菱形金属网（3700×1000mm），金属网过肩窝，相邻两块金属网相互搭接200mm，并用双股16#铁丝扎实，网扣间距不大于200mm。
2.2.2 帮部支护方式为：
①普通锚杆+钢筋梯子梁+金属网联合支护。
②3根普通锚杆配合一根钢筋梯子梁，锚杆间距800mm，钢筋梯子梁垂直顶底板布置，排距800mm；最上部锚杆离顶板200mm；距底板400mm布置一排倾向钢筋梯子梁。
③每根锚杆用1卷Z2360型树脂锚固剂锚固。
④用10#菱形金属网（3000×1000mm）紧贴巷帮从上至下铺设到底。相邻两块网相互搭接200mm，并用双股16#铁丝扎实，网扣间距不大于200mm。
3 施工工艺
该工作面收作刷扩时利用人工风镐刷扩掘进，全断面一次成巷，利用工作面的刮板输送机出煤，循环进尺1.6m，每班多循环作业；顶部使用风动锚杆钻机打眼和安装锚杆、锚索、搅拌树脂药卷，配备￠19mm六棱钻杆和￠28mm钻头，两帮使用风钻打眼，顶板锚杆、锚索紧跟迎头施工，施工锚杆过程中，必须使用戴帽点柱进行临时支护。
因切眼一次成巷，巷道断面较大，因此每一掘进循环，先施工距支架最近处锚杆，再依次施工其余锚杆，后施工帮部锚杆；其施工工艺：打锚杆孔→组装锚杆→铺设金属网→架钢筋梯子梁→紧固螺母等。一排锚杆施工完毕，施工锚索，之后方可进入下一循环作业。顶部锚杆的施工，要严格控制孔深及树脂搅拌时间，并做到二次紧固螺母，保证锚固力及初锚力，以便及时有效地支护顶板；帮部锚杆施工，可滞后顶部锚杆，但不得超过2排。
锚索的施工主要分为钻孔、安装锚索、涨拉几个主要工序。施工锚索孔与施工锚杆孔相似，采用￠19mm六棱钻杆和￠28mm钻头钻孔，每钻进1.2m接一钻杆，直至设计锚索深度；在施工好的锚索孔中放入3根Z2360型快速树脂药卷，采用钢绞线缓慢地将树脂药卷送入眼底，利用搅拌连接器将钢绞线与锚杆机连接起来，开动锚杆机，边搅拌边推进，直至将钢绞线送入眼底。搅拌时间为40s，等待搅拌结束后，扶稳钻机并保持约3min，然后卸下钻机。锚索孔树脂搅拌结束30min至1h内，安装锚索托板、锚具，挂上千斤顶，开动油泵涨拉，使其达到设计预紧力120KN，停止涨拉，拆掉千斤顶，锚索施工完毕。
4 支护方式经济比较
两种支护方式使用材料中金属网、Л型钢、单体、铁鞋等型号与数量相同，仅对使用不同材料的价格进行经济比较，通过材料费计算：工字钢棚支护较锚梁网支护所需材料费多：193330—182249=68193元
5 支护方式技术比较
5.1 可行性比较
锚梁网为主动支护，从顶板岩性分析，工作面无伪顶，直接顶均厚7米，岩性为粉细砂岩，少见裂隙采用锚梁网支护方式可行。
工字钢棚为被动支护，适应于完整的砂岩顶板和破碎的其他岩性顶板。
两种支护方式从技术层面都具备可行性。
5.2 优缺点比较
5.2.1 锚梁网相对工字钢棚支护方式优点：
①支护材料相对工字钢棚较轻，能够减轻劳动强度。
②帮部不需要栽腿根，不需要挖腿窝，能够减轻劳动强度。
③施工速度較架棚快。
④为主动支护，大大减少了刷扩巷道周边围岩离层、裂变、松动下沉的现象。
⑤撤除支架时，无须对顶板进行再次支护，省略二次支护环节。而工字钢棚一头搭在支架前梁上，邻架支架撤除后须在工字钢棚梁下架设木垛进行二次支护，浪费坑木较多，安全隐患较大。
5.2.2 锚梁网相对工字钢棚支护方式缺点：
①需要领取锚索机、涨拉仪、风钻、搅拌器、钻杆、连接套等工具。
②若锚固力、预紧力达不到要求，不能起到较好支护效果，可能导致顶板离层现象，给安全带来隐患。
③采煤队对锚梁网支护操作陌生，需要加强学习与管理。
6 结语
综合分析比较两种支护方式的可行性，经济技术上的优缺点，该工作面刷扩选用锚梁网支护方式，省去材料费68193元，锚梁网支护简单，且支护效果好，提高了工效，同时，为支架的回撤提供了快捷安全的通道，具有广泛推广的应用价值。