探究采準(zhǔn)掘進(jìn)巷道頂板支護(hù)技術(shù)——以NIII635回風(fēng)聯(lián)巷例

淮北礦業(yè)股份有限公司

摘要：煤礦巷道頂板事故是煤礦事故中最為典型的一種類型，它發(fā)生的機(jī)率在眾多煤礦事故中，占有的比例超過三分之一以上。從某種程度上來講，煤礦巷道頂板支護(hù)的可靠性、速度以及成本對煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益有決定性的作用?？梢?，研究煤礦巷道頂板支護(hù)施工與技術(shù)有很大的意義。文中，筆者以NIII635回風(fēng)聯(lián)巷分析了巷道頂板支護(hù)的技術(shù)和支護(hù)施工工序。

關(guān)鍵詞：頂板支護(hù)；技術(shù)；施工工序；NIII635回風(fēng)聯(lián)巷

煤礦企業(yè)中驚嚇開采頂板的支護(hù)與控制是煤礦五大自然災(zāi)害預(yù)防的主要內(nèi)容之一。事故在煤礦生產(chǎn)活動中發(fā)生的幾率非常高，通過調(diào)查分析，巷道頂板事故是煤礦事故中較為典型的事故類型，且巷道頂板事故的危害非常重大。換言之，從某種程度來講，煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益有煤礦巷道頂板支護(hù)的可靠性和成本決定。隨著采礦事業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的礦山企業(yè)加大了對巷道頂板支護(hù)技術(shù)的研究，因?yàn)橄锏理敯逯ёo(hù)技術(shù)是搞好煤礦安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。文中，筆者以NIII635回風(fēng)聯(lián)巷分析了巷道頂板支護(hù)的技術(shù)和支護(hù)施工工序。

1.巷道頂板支護(hù)的技術(shù)

1.1方位、坡度：按原巷道方位、坡度施工

1.2巷道斷面規(guī)格：矩形斷面，寬×高=3800×2800（凈）。

1.3支護(hù)形式、參數(shù)及要求：

1.3.1采用錨帶網(wǎng)索、工字鋼棚復(fù)合支護(hù)

一是，頂錨桿采用M22L2200左旋無縱筋螺紋鋼錨桿配合L3800M4型鋼帶進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)加掛菱形網(wǎng)長為4000，寬為1000。幫錨桿采用M20L2200全螺紋錨桿配合L2800M4型鋼帶進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)加掛菱形網(wǎng)長為2800，寬為1000。頂、幫鋼帶在同一直線上，頂、幫錨桿排距均為800。錨桿幫、頂錨桿夠一排打一排，嚴(yán)禁空頂、空幫作業(yè)，每根錨桿采用2卷Z2550型樹脂卷錨固，頂錨桿初錨扭矩≮300N.m，錨固力≮80KN；幫錨桿初錨扭矩≮200N.m，錨固力≮60KN。菱形網(wǎng)壓茬≮100（含幫、頂肩窩間，形成一個(gè)整體），上、下幫鋼帶及菱形網(wǎng)長度根據(jù)煤層傾角變化及時(shí)縮放。每間隔不大于200用雙股12#鐵絲連接緊固。

二是，每排布置2根錨索（每排中頂錨桿兩側(cè)布置兩根錨索），錨索規(guī)格：Φ17.8L6300（錨索長度根據(jù)頂板巖性及時(shí)變化，確保錨索生根在硬巖2m以上，若頂板巖性發(fā)生變化需縮短錨索長度時(shí)，以技術(shù)科出具聯(lián)系單為準(zhǔn)））。錨索株排距1600×800，每根錨索采用3支Z2550型中速錨固劑錨固，錨索預(yù)緊力80～100 KN（錨桿拉力機(jī)型號MS15-180/63對應(yīng)讀數(shù)31.25MPa），錨拔力≮200KN。錨索外露長度150-350，超長部分剪掉，并加護(hù)套。托盤M型（置于內(nèi)層）和方形球面型200×200（置于外層）疊加組合。

三是，工字鋼棚規(guī)格：梁×腿=3600×2800，棚距800，棚腿扎角5°，工字鋼棚滯后迎頭不超過800，肩窩、棚梁處用木料固定牢固、接實(shí)，木料規(guī)格：（大木楔：大頭寬150，厚150，長300，短木料：Ф≮300，長300的半圓料）木料固定須成面、成線。架棚時(shí)，棚腿必須明暗一致，至少要保證人行側(cè)腿子一條線。傾斜巷道迎山角偏差0.5°不得退山，棚梁水平≤40mm、扭矩≤50mm。每棚4塊定位木楔打上勁，軟底必須穿木鞋。每棚必須使用4根永久性棚撐（兩側(cè)肩窩、棚梁端頭各兩根），棚撐打設(shè)要有勁且垂直梁腿，前后一條線。

1.3.2臨時(shí)支護(hù)

一是，打錨桿（索）采用一梁三柱單體棚進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，點(diǎn)柱為外注式單體，配合L3800M4型鋼帶，每排3根單體，距迎頭≯300垂直巷道走向布置。單體必須使用防倒繩。防倒繩使用1m長鏈條，兩端加掛鉤。株排距1500×800，點(diǎn)柱的打設(shè)要及時(shí)有效，必須打在硬底上，否則必須穿鞋。并且要垂直頂、底板，用木楔打上勁，嚴(yán)禁等勁。迎頭端面掛設(shè)防片幫網(wǎng)，防片幫網(wǎng)的端頭必須采用專用橛子固定牢固，網(wǎng)格的長、寬均不大于50，作業(yè)人員必須在臨時(shí)支護(hù)的掩護(hù)下方可進(jìn)行作業(yè)。

二是，巷幫采用護(hù)幫梁配合支護(hù)用金屬網(wǎng)護(hù)幫。護(hù)幫梁采用長4m的1寸鋼管加工，每幫布置兩根，每根固定點(diǎn)2個(gè)（隔排吊掛，固定點(diǎn)必須生根牢固），最上一根固定在巷幫最上一排錨桿上，下一根布置在第三排（由上至下）錨桿上，背幫梁要與巷道坡度一致，兩根平行布置（若錨桿不上線時(shí)，可通過調(diào)節(jié)生根螺母與吊環(huán)鏈子間的固定位置，使背幫梁平行），將護(hù)幫梁竄至距迎頭煤壁側(cè)不大于200mm處，并用雙股14#鐵絲將護(hù)幫梁與巷幫金屬網(wǎng)固定，每根固定點(diǎn)不少于2處。迎頭空幫處使用金屬網(wǎng)背幫，并用雙股14#鐵絲將背幫網(wǎng)與頂板、巷幫金屬網(wǎng)聯(lián)接，護(hù)幫梁壓住金屬網(wǎng)并用鐵絲將護(hù)幫梁與金屬網(wǎng)聯(lián)接。

三是，架棚采用金屬前探梁作臨時(shí)支護(hù)，前探梁為長度4m礦用15kg/m軌道3根，前探梁沿中線等距平行布置，金屬前探梁固定點(diǎn)每根不少于3處，隔棚布置，兩端固定點(diǎn)處的前探梁要余出不少于l00的長度，金屬前探梁前端距迎頭端面≯200，前探梁下端用金屬鏈固定在棚梁上，防止下滑。

四是，煤頂施工及頂板破碎段，打撞楔進(jìn)行超前護(hù)頂。撞楔采用6′鋼管加工，一頭削尖，尾部焊墊板，長度3.5m，間距≯200。打設(shè)要求：①撞楔孔深3m，角度以巷道頂板為基準(zhǔn)上挑3～5°，開孔高度要一致，孔底高度一致，各撞楔管平行，確保打好后在同一平面上；外露500，打好后尾部采用錨帶網(wǎng)將其鎖至頂板上。②現(xiàn)場配備一定數(shù)量的短撞楔（長度1.8m），長撞楔打設(shè)不合格時(shí)，及時(shí)補(bǔ)打短撞楔；同時(shí)備有一定數(shù)量的笆片（或塑料網(wǎng)、雙抗網(wǎng)），遇漏煤時(shí)及時(shí)封堵。③撞楔打好后在其掩護(hù)下進(jìn)尺，自撞楔尾部前進(jìn)2.5m時(shí)，打下一循環(huán)，如此往復(fù)，直至巷道跟至煤層頂板。

2.支護(hù)施工工序

2.1施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場頂板情況注意掌握迎頭與煤層位置關(guān)系。

2.2備齊施工用料及事故應(yīng)急備用料。施工用料不少于3個(gè)圓班。備用料為ф180的圓木20根，長2-3m、ф200的半圓木20根，長2-3m、大板不少于20塊、長度≮3500的撞楔不少于20根、木楔不少于50塊，外注式單體10根、錨索Φ17.8L6300、Φ17.8L8000、Φ17.8L10000各20根，工字鋼棚10架，笆片或雙抗網(wǎng)若干，事故備用料應(yīng)放在距迎頭≯100m處，用后及時(shí)補(bǔ)充。

3.結(jié)語

目前，煤礦巷道頂板事故呈現(xiàn)日漸增長的趨勢，究其原因就是巷道頂板支護(hù)質(zhì)量較差、支架的穩(wěn)定性較差、支護(hù)不能夠有效地對頂板進(jìn)行有效支護(hù)等原因造成的。可見，巷道頂板支護(hù)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)活動中發(fā)揮著重要作用。過硬的巷道頂板支護(hù)技術(shù)能夠?yàn)槊旱V工作人員提供安全保障，同時(shí)還能夠提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，我們在今后的工作中要致力于巷道頂板支護(hù)技術(shù)的研究，促使煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益能夠日漸提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬國棟.淺談煤礦井下巷道頂板支護(hù)技術(shù)與管理[J].技術(shù)與市場.2014（11）

[2] 黃躍東，劉同海，江崇濤，鄧洪義.軟弱半煤巖巷特厚復(fù)合頂板支護(hù)研究[A].礦山建設(shè)工程新進(jìn)展——2005全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議文集（下冊）[C].2005

[3] 李群，劉樹宏，李辰龍，李欣.困難條件下錨網(wǎng)索支護(hù)沿空留巷Y形通風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)研究與工程實(shí)踐[A].煤炭開采新理論與新技術(shù)——中國煤炭學(xué)會開采專業(yè)委員會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C].2010