綜采工作面回撤通道支護設計與施工淺析

【摘 要】石槽村煤礦112202綜采工作面回撤通道施工時，針對回撤通道斷面積較大，頂板巖性較軟等情況，采用樹脂纖維網、H鋼帶、錨桿、錨索進行聯合支護，取得效果較好。

【關鍵詞】石槽村煤礦；112202綜采工作面；回撤通道；支護設計；施工管理

0 引言

石槽村煤礦神華寧煤集團石槽村煤礦位于寧夏回族自治區寧東煤田鴛鴦湖礦區，西北距銀川市約70km，西距靈武市約43km，行政區劃屬靈武市寧東鎮管轄。井田南北長約4.5km，東西寬約7km，井田面積31.4km2。井田可采儲量為596.71Mt，礦井設計年產量為600萬t，服務年限為71年。

1 工作面概況

112202綜采工作面含煤建造以鴛鴦湖背斜為主，背斜軸走向北西14°，由北向南傾伏，背斜兩翼不對稱，西翼地層走向一般為340°～350°，傾角0°～9°；東翼地層走向一般為300°～330°，傾角0°～20°。工作面回風順槽位于鴛鴦湖背斜西翼，主運運輸順槽位于鴛鴦湖背斜東翼。112202工作面為礦井首采區（11采區）第二個綜采工作面，工作面平均走向長度為978.55m，平均傾向長度為288.4m，面積27.8萬m2。煤層平均傾角為13°，平均厚度為3.4m，可采儲量為120.3萬噸。采用單一走向長壁綜合機械化采煤法。工作面回采期間采用170架ZY8600/22/45型液壓支架進行頂板管理。工作面于2012年5月15日開始試生產，于2013年3月5日開始施工回撤通道。

2 回撤通道設計與施工

2.1 回撤通道斷面設計

為確保工作面液壓支架正常回撤，根據工作面液壓支架相關參數及回撤方案，回撤通道設計走向寬度為3.6m，傾向長度為288.4m，施工高度為3.45m，地坪厚度0.25m，上口倒角尺寸為4m×4m。

2.2 回撤通道支護設計

考慮112202工作面煤層偽頂為炭質泥巖，直接頂為中砂巖，老頂為泥巖，頂板巖性較軟，局部地段頂板較為破碎，且回撤通道控頂面積較大，為確保回撤通道施工和設備回撤安全，通道頂部采用樹脂纖維網、H鋼帶、錨桿、錨索梁進行聯合支護，幫部采用錨桿配合樹脂纖維網進行支護。具體支護參數如下：

（1）柔性樹脂纖維網型號：PET400×400MS；規格：長（m）×寬（m）=63m×18m，共計5片。

（2）通道頂部錨桿型號為Φ18×2500mm螺紋鋼錨桿，錨桿間排距900×800mm，每5根錨桿沿傾向布置一條長度為3800mm的H型鋼帶。

（3）通道幫部錨桿為Φ18×1800mm螺紋鋼錨桿，錨桿間排距900×800mm。

（4）回風順槽、主運順槽超前支護及回撤通道頂板采用錨索梁進行支護，支護所用的錨索均為φ17.8×7300mm鋼絞線，錨索間排距2000×2000mm。錨索托梁采用14#槽鋼加工制作，長度為2500mm。

3 回撤通道施工方法

3.1 纖維網運輸方法

（1）使用無軌膠輪車或礦車將纖維網運輸至風巷超前支護前方卸車，并碼放整齊，以待鋪設。

（2）利用“C”型環或卸扣體配合繩扣將纖維網與刮板機刮板鏈相連接，啟動刮板機將纖維網逐片運輸至工作面指定位置。

（3）向工作面牽運纖維網前，割最后一刀煤時必須確保工作面煤壁平直，并將工作面浮煤清理干凈，然后將采煤機停至機頭指定位置。

3.2 鋪網施工方法

為保證支架尾梁至停采線范圍內頂板整體性，防止因支架回撤時扇形區頂板隨支架回撤而下沉，確保工作面設備安全回撤，結合工作面支架相關參數，距工作面停采線14.8m時，開始掛第一道鋼絲繩并鋪網，距工作面停采線11.8m時，鋪設第二道鋼絲繩，以后每循環鋪設一道鋼絲繩，共計鋪設11道。

（1）距工作面停采線14.8m時，工作面開始鋪第一道鋼絲繩并掛網。鋼絲繩兩端與提前支設在上下端頭巷道肩窩處的φ18×2500mm的螺紋鋼錨桿進行連接。

（2）鋪第一道鋼絲繩時，人工將φ24.5鋼絲繩沿工作面傾向展開，將纖維網長邊與鋼絲繩連接，短邊進行搭接，均采用雙股14#鐵絲進行連接，連接間距均為1000mm。纖維網短邊搭接長度為2m，沿走向先連接6道，后續隨工作面推進逐步進行連接。然后將每個絞盤上的鋼絲繩從支架頂梁懸掛的定滑輪上穿過，再繞過網片與鋼絲繩連接。

（3）鋪第一道鋼絲繩時，每間隔3臺支架緊貼鋼絲繩支設1根錨桿，錨桿安裝時將鋼絲繩壓在托板下方，并采用雙股14#鐵絲將鋼絲繩與錨桿連接固定。

（4）其余鋼絲繩鋪設時不采用錨桿固定，鋼絲繩與纖維網之間每隔1m用14#鐵絲進行連接即可。

（5）第一道鋼絲繩掛完后，工作面割煤時采用分組間隔移架，移架時，先用偶數（奇數）號支架護幫板挑起纖維網，然后拉奇數（偶數）號支架，待奇數（偶數）號支架移到位后，逐架將偶數（奇數）號支架護幫板收回，隨后拉移、升緊支架。依此方法將整個工作面纖維網鋪至頂板，并確保纖維網緊貼頂板。

3.3 回撤通道施工與支護方法

（1）支架梁端距停采線3.6m時，支架停止前移（支架處于最小控頂距），通過采煤機割煤方式施工回撤通道。

（2）割第一刀之前，距支架梁端向煤壁側200mm處，沿工作面傾向在頂板上打設第一排錨桿，第一排錨桿安裝完畢后，開始割第一刀煤。

（3）割第一刀煤時，及時伸出伸縮梁，對頂板進行臨時支護；割煤結束后，及時進行頂部第二排錨桿，脫開支架與刮板輸送機連接，以后每刀煤采用單體支柱、工字鋼等推移刮板輸送機直至停采線。

（4）割第二刀煤時，及時打出護幫板對頂板進行臨時支護，每割20m段，停止采煤機，及時進行通道頂部第三排錨桿支護，支護完畢后，繼續進行割煤。

（5）割第二刀煤時，解除刮板機與支架連接，采用單體支護或特制的不同長度的工字鋼進行推移刮板機。

（6）割第三、四刀煤時，必須及時進行頂板支護。即根據工作面頂板巖性，采煤機每割一段，及時停機閉鎖，先采用戴帽點柱對該段進行臨時支護，然后及時進行第四、五排頂部錨桿支護。若頂板破碎、松軟或煤壁片幫嚴重時，應割一架支護一架，及時控制頂板，確保頂板完好。

4 其他注意事項及措施

（1）施工回撤通道前，應加強工作面超前20m范圍內頂板支護強度，以免設備回撤時，巷道原超前支護拆除后，頂板出現嚴重下沉或破碎，對設備安全回撤造成影響。

（2）采用刮板機牽運柔性纖維網前，現場指揮人員必須清楚網片鋪設方法，明確網片牽運方向和每片網片的搭接長度，防止網片牽運方向顛倒或搭接不合理，造成工時浪費。牽運時，必須在工作面上口煤壁拐角處支設叢柱或采取其他措施，避免牽運時纖維網直接與煤壁摩擦造成損壞。

（3）必須根據工作面長度，選擇長度相符的鋼絲繩，并確保鋼絲繩兩端與錨桿連接牢固可靠，繩卡正反打設不少于4處，繩卡間距為100～150mm。

（4）施工過程中收放網卷時，應由8～10人同時操作，避免單獨作業，因拉力集中造成斷繩或絞盤損壞。

（5）工作面鋪網過程中若出現纖維網撕裂現象，應及時使用雙層鉛絲網進行聯接修復，補網完成后方可繼續割煤。聯網時搭接長度不低于200mm，并用雙股14#鐵絲扣扣相連。

（6）為確保支架回撤時扇形帶的維護，工作面距停采線8600mm（支架長度）時，隨工作面推進，每循環在工作面上下端頭沿工作面傾向各布置1根長度為4800mm的π型鋼梁，上下端頭各布置6根。

（7）施工回撤通道時，采煤機割一段，停機進行頂板支護，具體每段割煤長度應根據工作面實際頂板情況而定。

（8）回撤通道施工結束后，對頂板破碎或松軟段應采用單體液壓支柱及π型鋼梁配合支架進行支護，鋼梁一端架設在支架前梁上，另一端在煤幫側支設單體支柱進行支護。

（9）為了減少采空區漏風和后期采空區防滅火管理，防止工作面采空區出現自燃發火現象，施工回撤通道前，在工作面上下隅角打設一道沙袋墻；回撤通道施工結束后，應及時組織進行工作面設備回撤。

【參考文獻】

[1]《綜采技術手冊》編委會.綜采技術手冊（下）[M].煤炭工業出版社.

[責任編輯：湯靜]